專利名稱：同軸器件中心偏差測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量同軸器件中心偏差的測量儀器，特別涉及一種測量軸對稱微波管外筒與內(nèi)導(dǎo)體中心偏差的測量儀。

背景技術(shù)：
高功率微波同軸器件對其中心偏差的要求很高，如果中心偏差較大，將給器件的工作性能造成嚴(yán)重的不利影響。常規(guī)的高功率微波同軸器件結(jié)構(gòu)一般由內(nèi)導(dǎo)體和外筒組成，內(nèi)導(dǎo)體一般置于外筒內(nèi)部。內(nèi)導(dǎo)體和外筒關(guān)于中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱。但由于器件加工與組裝過程中存在各種誤差因素，往往導(dǎo)致器件的中心偏差較大。為了保證器件的中心偏差小于規(guī)定的誤差，可以通過中心偏差測量和中心校準(zhǔn)兩個(gè)過程來實(shí)現(xiàn)。這就需要一個(gè)具有一定測量精度的儀器來測量中心偏差的大小，為中心校準(zhǔn)過程提供校準(zhǔn)依據(jù)，以保證器件的中心偏差在允許的誤差范圍內(nèi)。傳統(tǒng)的目測方法不能滿足誤差精度的要求，游標(biāo)卡尺或深度尺一般難以伸入外筒內(nèi)部直接測量，三坐標(biāo)測量儀雖然可以測量同軸器件的中心偏差，但難以與微波管的運(yùn)行平臺(tái)配合使用，且體積較大(約1m左右)、價(jià)格昂貴(一般為幾萬元到幾十萬元)。為了保證器件裝配的中心偏差小于規(guī)定的誤差，為中心校準(zhǔn)過程提供校準(zhǔn)依據(jù)，研制一個(gè)能夠測量常見同軸器件的中心偏差、測量誤差不超過0.1mm、成本低、操作簡便的同軸器件中心偏差測量儀成為本領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)注的重要問題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一個(gè)能夠測量常見同軸器件的中心偏差、測量誤差不超過0.1mm、成本低、操作簡便的同軸器件中心偏差測量儀。
具體技術(shù)方案是本發(fā)明由一個(gè)具有四根徑向支撐臂的圓環(huán)狀金屬基座、四根測量桿、四個(gè)彈簧、四根固定桿和8個(gè)螺釘組成。
金屬基座的內(nèi)半徑R0與待測同軸器件內(nèi)導(dǎo)體的外半徑相同，并可以嵌套在內(nèi)導(dǎo)體上。金屬基座加工時(shí)用線切割機(jī)割出或用銑床銑出四根徑向支撐臂，支撐臂半徑為R，R小于待測同軸器件外筒的內(nèi)徑R1。固定桿為圓柱形金屬桿，其長度L3滿足L3＜(R-R0)/2。測量桿是圓柱形金屬桿，長度為L1，且R1-R＜L1＜R-R0-L3。四根徑向支撐臂沿四周均勻分布且結(jié)構(gòu)與尺寸完全相同，支撐臂的頂端鉆一個(gè)圓孔，圓孔直徑滿足固定桿、彈簧、測量桿均能插入即可，深度為h，且L1+L3＜h＜L1+L2+L3+R-R1/2，L2為彈簧的自由長度，彈簧的彈力有無要求？。支撐臂圓孔兩端的側(cè)面分別鉆一個(gè)螺紋孔，螺紋孔與支撐臂圓孔貫通，螺紋孔的軸線平行于金屬基座的中心軸線。測量桿和固定桿的一端各有一個(gè)可以與彈簧相連接的淺槽，彈簧通過淺槽將測量桿和固定桿連接。四組彈簧連接著的固定桿和測量桿采取固定桿在內(nèi)、測量桿在外的方式分別插入四個(gè)支撐臂頂端的圓孔內(nèi)，8個(gè)螺釘通過螺紋孔頂緊固定桿和測量桿。
采用本發(fā)明測量同軸器件中心偏差的過程是 第一步，將四根支撐臂上的測量桿全部壓入圓孔內(nèi)，并用螺釘固定。
第二步，將金屬基座嵌套在內(nèi)導(dǎo)體上，松開四根支撐臂上壓緊測量桿的螺釘，使測量桿在彈簧的作用下彈出圓孔并頂緊外筒的內(nèi)壁。
第三步，將四根支撐臂上壓緊測量桿的螺釘再次擰緊，將測量桿固定。
第四步，將測量儀金屬基座從內(nèi)導(dǎo)體上取出，用深度尺或游標(biāo)卡尺分別測量四個(gè)測量桿從支撐臂頂端的圓孔內(nèi)彈出的長度。位于同一直線上的兩個(gè)測量桿從各自圓孔內(nèi)彈出的長度之差即為該直線方向上的中心偏差。四個(gè)測量桿位于相互垂直的兩條直線上，于是可以測得相互垂直的兩條直線上的中心偏差，從而可以確定該同軸器件的中心偏差。
本測量儀的測量誤差主要有兩個(gè)來源。首先是測量儀與內(nèi)導(dǎo)體1嵌套時(shí)的間隙誤差，這取決于機(jī)械加工的精度。加工時(shí)，金屬基座的內(nèi)半徑R0按照待測同軸器件的內(nèi)導(dǎo)體的外半徑R0配車，可使機(jī)械加工的誤差控制在0.05mm以內(nèi)。其次是深度尺的讀數(shù)誤差，一般小于0.02mm?？紤]到在測量儀對應(yīng)的兩側(cè)進(jìn)行兩次測量，故深度尺的讀數(shù)誤差累計(jì)不超過0.04mm。因此，測量儀總的測量誤差不超過0.09mm，能夠滿足一般的同軸器件所要求的裝配誤差小于0.3mm的測量需要。
采用本發(fā)明可以達(dá)到以下技術(shù)效果 (1)本發(fā)明可以測量常規(guī)同軸器件的中心偏差，測量誤差小于0.1mm，且操作簡便； (2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。



圖1是常規(guī)同軸器件的剖面圖； 圖2是同軸器件中心偏差測量儀正向剖面圖； 圖3是本發(fā)明同軸器件中心偏差測量儀測量原理示意圖。

具體實(shí)施例方式 圖1是常規(guī)同軸器件的剖面圖。常規(guī)同軸器件結(jié)構(gòu)一般由內(nèi)導(dǎo)體1和外筒2組成，內(nèi)導(dǎo)體1和外筒2關(guān)于軸線旋轉(zhuǎn)對稱。圖中R0是內(nèi)導(dǎo)體的外半徑，R1是外筒的內(nèi)半徑。
圖2是本發(fā)明同軸器件中心偏差測量儀正向剖面圖。同軸器件中心偏差測量儀由一個(gè)具有四根徑向支撐臂的圓環(huán)狀金屬基座3、四根測量桿4、8個(gè)螺釘5、四個(gè)彈簧6和四根固定桿7組成。金屬基座3的內(nèi)半徑R0與待測同軸器件內(nèi)導(dǎo)體1的外半徑相同，并可以嵌套在內(nèi)導(dǎo)體1上。金屬基座3加工時(shí)用線切割機(jī)割出或用銑床銑出四根徑向支撐臂，半徑為R(R＜R1)。固定桿7是圓柱形金屬桿，長度為L3，L3＜(R-R0)/2。測量桿4是圓柱形金屬桿，長度為L1，且R1-R＜L1＜R-R0-L3。四根徑向支撐臂沿四周均勻分布且結(jié)構(gòu)與尺寸完全相同，支撐臂的頂端鉆一個(gè)圓孔，圓孔直徑滿足固定桿、彈簧、測量桿均能插入即可，深度為h，且L1+L3＜h＜L1+L2+L3+R-R1/2，L2為彈簧6的自由長度。支撐臂圓孔兩端的側(cè)面分別鉆一個(gè)螺紋孔，螺紋孔與支撐臂圓孔貫通，螺紋孔的軸線平行于金屬基座的中心軸線。測量桿4和固定桿7的一端各有一個(gè)可以與彈簧6相連接的淺槽，彈簧6通過淺槽將測量桿4和固定桿7連接，四組彈簧連接著的固定桿和測量桿采取固定桿7在內(nèi)、測量桿4在外的方式分別插入四個(gè)支撐臂頂端的圓孔內(nèi)，用8個(gè)螺釘通過螺紋孔頂緊固定桿7和測量桿4。
圖3是采用本發(fā)明同軸器件中心偏差測量儀測量同軸器件中心偏差的原理示意圖。測量方法如下 第一步，將金屬基座3的四根支撐臂上的測量桿4全部壓入圓孔內(nèi)，并用螺釘5固定，以免安裝測量儀時(shí)碰到外筒2。
第二步，將測量儀金屬基座3嵌套在內(nèi)導(dǎo)體1上，然后，松開四根支撐臂上壓緊測量桿4的螺釘5，使測量桿4在彈簧6的作用下彈出圓孔并頂緊外筒2的內(nèi)壁。
第三步，將四根支撐臂上壓緊測量桿4的螺釘5再次擰緊，將測量桿4固定。
第四步，將測量儀金屬基座3從內(nèi)導(dǎo)體1上取出，用深度尺(或游標(biāo)卡尺)分別測量四個(gè)測量桿4從支撐臂頂端的圓孔內(nèi)彈出的長度，位于同一直線上的兩個(gè)測量桿4從各自圓孔內(nèi)彈出的長度之差即為該直線方向上的中心偏差。四個(gè)測量桿4位于相互垂直的兩條直線上，于是可以測得相互垂直的兩條直線上的中心偏差，從而可以確定該同軸器件的中心偏差。
權(quán)利要求
1.一種同軸器件中心偏差測量儀，其特征在于它由一個(gè)具有四根徑向支撐臂的圓環(huán)狀金屬基座(3)、四根測量桿(4)、四個(gè)彈簧(6)、四根固定桿(7)和8個(gè)螺釘(5)組成金屬基座(3)的內(nèi)半徑R0與待測同軸器件內(nèi)導(dǎo)體(1)的外半徑相同，金屬基座(3)加工時(shí)用線切割機(jī)割出或用銑床銑出四根徑向支撐臂，支撐臂半徑為R，R小于待測同軸器件外筒(2)的內(nèi)徑R1；固定桿(7)為圓柱形金屬桿，其長度L3滿足L3＜(R-R0)/2；測量桿(4)是圓柱形金屬桿，長度為L1，且R1-R＜L1＜R-R0-L3；四根徑向支撐臂沿四周均勻分布且結(jié)構(gòu)與尺寸完全相同；每個(gè)支撐臂的頂端鉆一個(gè)圓孔，圓孔直徑滿足固定桿(7)、彈簧(6)、測量桿(4)均能插入，深度為h，且L1+L3＜h＜L1+L2+L3+R-R1/2，L2為彈簧(6)的自由長度；每個(gè)支撐臂圓孔兩端的側(cè)面分別鉆一個(gè)螺紋孔，螺紋孔與支撐臂圓孔貫通，螺紋孔的軸線平行于金屬基座(3)的中心軸線；測量桿(4)和固定桿(7)的一端各有一個(gè)淺槽，彈簧(6)通過淺槽將測量桿(4)和固定桿(7)連接；四組彈簧連接著的固定桿和測量桿采取固定桿(7)在內(nèi)、測量桿(4)在外的方式分別插入四個(gè)支撐臂頂端的圓孔內(nèi)，8個(gè)螺釘(5)通過螺紋孔頂緊固定桿(7)和測量桿(4)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同軸器件中心偏差測量儀，要解決的技術(shù)問題提供一個(gè)能夠測量同軸器件的中心偏差、測量誤差小、成本低、操作簡便的同軸器件中心偏差測量儀。技術(shù)方案是它由一個(gè)具有四根徑向支撐臂的圓環(huán)狀金屬基座、四根測量桿、四個(gè)彈簧、四根固定桿和8個(gè)螺釘組成。支撐臂的頂端鉆一個(gè)圓孔，四組彈簧連接著的固定桿和測量桿采取固定桿在內(nèi)、測量桿在外的方式分別插入四個(gè)支撐臂頂端的圓孔內(nèi)，由螺釘通過螺紋孔頂緊固定桿和測量桿。本發(fā)明可以測量常規(guī)同軸器件的中心偏差，測量誤差小于0.1mm，且操作簡便，成本低。
文檔編號G01B5/00GK101182985SQ20071019265
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者樊玉偉, 鐘輝煌, 李志強(qiáng), 挺 舒, 俊 朱, 玲 羅, 趙延宋 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)