一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，工作臺上通過定位導向器安裝有光學顯微測量探頭，光學顯微測量探頭包括探頭外筒和測量頭，測量頭包括觸針套，觸針套周向開設有若干個觸針安裝孔，觸針安裝孔的孔底開設有針部穿出孔，觸針安裝孔內設置有觸針，觸針包括觸針針部和觸針端部，觸針針部上套設有彈簧，觸針針部一端穿出針部穿出孔，觸針針部上設置有針部卡位件，觸針套的內壁設置有觸針夾，工作臺上還設置有能往復運動的標定針，標定針與觸針端部相抵。可實現(xiàn)光學顯微測量儀器的標定；提供了光學顯微測量儀器的標定的裝置。設計巧妙，構思嚴密，結構體系簡單，易于實施。
【專利說明】
一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺
技術領域
[0001]本實用新型涉及測量標定領域，特別是涉及一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺。適用于光學顯微測量的標定。
【背景技術】
[0002]地應力測量對地質構造研究、地震預報和礦山、水利、國防等工程中有關問題的解決具有理論和實際意義，它是地質力學研究的重要內容之一。人類對地應力的認識最早出現(xiàn)于20世紀初，最具代表性的測試裝置是于20世紀50年代由美國礦務局研制出來的USBM鉆孔變形計，實現(xiàn)了對巖體進行應力解除的地應力測試方法。
[0003]如今，傳統(tǒng)的地應力測量方法較為復雜，且精度較低，而采用光學顯微測量地應力，能夠獲得較高的精度。為了檢測光學顯微測量設備是否符合標準，需要對其進行標定，即使用標準的計量儀器對光學顯微測量設備的準確度(精度)進行檢測，并確定光學顯微測量設備的觸針變化與光學測量對于的關系，賦予光學顯微測量設備特性指標;總之，光學顯微測量設備的標定是一個不容忽視的重要步驟。目前，不存在針對光學顯微測量設備標定的專業(yè)平臺，往往需要通過多種途徑才能獲得精度較差的標定值。
[0004]鑒于目前存在的問題，針對光學顯微測量設備標定的特性，本實用新型提出一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測量平臺，利用圓錐齒輪傳動以及螺紋嚙合等機械間的相互配合來實現(xiàn)光學顯微測量儀器的標定。該裝置的優(yōu)點在于:結構簡單和可靠性高。
【實用新型內容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本實用新型的目的是提供一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，構思新穎、設計巧妙、結構合理、可靠度高、易于實現(xiàn)，提升了光學顯微測量系統(tǒng)的標定精度，從而間接地提高了地應力測量的精度，具有廣闊的應用前景。
[0006]本實用新型的上述目的通過以下技術方案實現(xiàn):
[0007]—種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，包括工作臺，工作臺上通過定位導向器安裝有光學顯微測量探頭，光學顯微測量探頭包括探頭外筒和設置在探頭外筒底端的測量頭，測量頭包括觸針套，觸針套周向開設有若干個觸針安裝孔，觸針安裝孔的孔底開設有針部穿出孔，觸針安裝孔內設置有觸針，觸針包括觸針針部和觸針端部，觸針針部上套設有彈簧，彈簧的兩端分別與觸針安裝孔的孔底以及觸針端部相抵，觸針針部一端穿出針部穿出孔，觸針針部另一端與觸針端部連接，觸針針部穿出針部穿出孔的部分設置有針部卡位件，觸針套的內壁設置有觸針夾，工作臺上還設置有標定儀，標定儀包括能往復運動的標定針，標定針與觸針端部相抵。
[0008]如上所述的標定儀還包括臺座，臺座與工作臺固定，臺座通過立柱與標定尺固定，標定尺上固定有針臺，針臺上設置有旋轉輪，旋轉輪與齒輪軸接，齒輪與設置在標定針上的標定針齒條嚙合。
[0009]如上所述的定位導向器包括環(huán)形的承臺和卡爪，承臺內設置有限位槽，卡爪包括橫部和豎部，橫部設置在限位槽內，豎部與橫部連接且設置在承臺內側，橫部上設置有橫部齒條，承臺內設置有嚙合槽，嚙合槽內設置有螺紋旋轉環(huán)，螺紋旋轉環(huán)的端面上設置有螺旋齒，螺旋齒與橫部齒條嚙合，螺紋旋轉環(huán)由驅動輪驅動旋轉。
[0010]如上所述的工作臺包括面板和與面板連接的支撐架，面板上設置有支撐臺，支撐臺內設置有軸承，軸承與定位導向器連接，支撐架與標定儀連接。
[0011]本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有以下有益效果:
[0012]1、利用機械構件之間的相互配合，實現(xiàn)光學顯微測量儀器的標定；
[0013]2、構思嚴密、設計巧妙、尺寸合理；
[0014]3、結構體系和總體布局簡單，易于實施。
[0015]4、提供了一利用圓錐齒輪傳動以及螺紋嚙合等機械間的相互配合來實現(xiàn)光學顯微測量儀器的標定。該裝置設計巧妙，構思嚴密，結構體系簡單，易于實施。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0017]圖2為光學顯微測量探頭示意圖；
[0018]圖3為測量頭示意圖；
[0019]圖4為定位導向器不意圖；
[0020]圖5-1為螺紋旋轉環(huán)與卡爪嚙合剖面示意圖；
[0021 ]圖5-2為螺紋旋轉環(huán)與卡爪嚙合俯視示意圖；
[0022]圖6為工作臺示意圖；
[0023]圖7為標定僅不意圖；
[0024]圖8為標定尺結構示意圖。
[0025]圖中:1-光學顯微測量探頭;2-定位導向器;3-軸承；4-工作臺；5-標定儀；
[0026]1.丨-探頭外筒；1.2-攝像頭；I.3-測量頭;2.1-承臺；2.2_螺紋旋轉環(huán);2.3_卡爪；2.4-限位槽;2.5-驅動輪;2.6-嚙合槽;4.1-面板;4.2-支撐臺；4.3-支撐架;5.1-臺座;5.2-立柱;5.3-標定尺；1.3.1-觸針套；1.3.2-彈簧；1.3.3-觸針；1.3.4-觸針夾；1.3.5-觸針安裝孔;1.3.6-觸針針部；1.3.7-觸針端部；1.3.8-針部穿出孔;1.3.9-針部卡位件;5.3.1-標定針;5.3.2-針臺；5.3.3-旋轉輪;5.3.4-齒輪。
【具體實施方式】
[0027]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0028]一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，包括光學顯微測量探頭1、定位導向器2、軸承3、工作臺4和標定儀5。
[0029]工作臺4上通過定位導向器2安裝有光學顯微測量探頭I，光學顯微測量探頭I包括探頭外筒1.1和設置在探頭外筒1.1底端的測量頭1.3，測量頭1.3包括觸針套1.3.1，觸針套
1.3.1周向開設有若干個觸針安裝孔1.3.5，觸針安裝孔1.3.5的孔底開設有針部穿出孔1.3.8，觸針安裝孔1.3.5內設置有觸針1.3.3，觸針1.3.3包括觸針針部1.3.6和觸針端部1.3.7，觸針針部1.3.6上套設有彈簧1.3.2，彈簧1.3.2的兩端分別與觸針安裝孔1.3.5的孔底以及觸針端部1.3.7相抵，觸針針部1.3.6—端穿出針部穿出孔1.3.8，觸針針部1.3.6另一端與觸針端部1.3.7連接，觸針針部1.3.6穿出針部穿出孔1.3.8的部分設置有針部卡位件1.3.9，觸針套1.3.1的內壁設置有觸針夾1.3.4，工作臺4上還設置有標定儀5，標定儀5包括能往復運動的標定針5.3.1，標定針5.3.1與觸針端部1.3.7相抵。
[0030]標定儀5還包括臺座5.1，臺座5.1與工作臺4固定，臺座5.1通過立柱5.2與標定尺5.3固定，標定尺5.3上固定有針臺5.3.2，針臺5.3.2上設置有旋轉輪5.3.3，旋轉輪5.3.3與齒輪5.3.4軸接，齒輪5.3.4與設置在標定針5.3.1上的標定針齒條嚙合。
[0031]定位導向器2包括環(huán)形的承臺2.1和卡爪2.3，承臺2.1內設置有限位槽2.4，卡爪2.3包括橫部和豎部，橫部設置在限位槽2.4內，豎部與橫部連接且設置在承臺2.1內側，橫部上設置有橫部齒條，承臺2.1內設置有嚙合槽2.6，嚙合槽2.6內設置有螺紋旋轉環(huán)2.2，螺紋旋轉環(huán)2.2的端面上設置有螺旋齒，螺旋齒與橫部齒條嚙合，螺紋旋轉環(huán)2.2由驅動輪2.5驅動旋轉。
[0032]工作臺4包括面板4.1和與面板4.1連接的支撐架4.3，面板4.1上設置有支撐臺4.2，支撐臺4.2內設置有軸承3，軸承3與定位導向器2連接，支撐架4.3與標定儀5連接。
[0033]如圖1所示，光學顯微測量探頭I處于定位導向器2的中心位置，定位導向器2位于軸承3的正上方，定位導向器2和軸承3位于工作臺4的上部中心位置，工作臺4的側面固定標定儀5，標定儀5的標定針5.3.1與光學顯微測量探頭I保持相對垂直關系。
[0034]如圖2-3所示，光學顯微測量探頭I包括上部的探頭外筒1.1、內部的攝像頭1.2和底部的測量頭1.3;測量頭1.3包括觸針套1.3.1、彈簧1.3.2、觸針1.3.3和觸針夾1.3.4;觸針套1.3.1內設有觸針1.3.3，觸針1.3.3呈環(huán)形布設，環(huán)形圈中心軸線與探頭外筒1.1的軸線共線，觸針1.3.3中部設有彈簧1.3.2，彈簧1.3.2處于壓縮狀態(tài)，能夠使觸針1.3.3向外延展，觸針1.3.3內端部設有觸針夾1.3.4，觸針1.3.3在彈簧1.3.2的作用下向外延伸至預定行程處時，觸針夾1.3.4會卡住針部卡位件1.3.9，觸針夾1.3.4防止觸針1.3.3脫離觸針套1.3.1，觸針夾1.3.4通過螺栓固定在觸針套1.3.1的內偵J。
[0035]如圖4、5-1、5-2所示，定位導向器2包括承臺2.1、螺紋旋轉環(huán)2.2、卡爪2.3、限位槽2.4和驅動輪2.5;作為優(yōu)選方案，承臺2.1中上部有三個限位槽2.4，限位槽2.4下部設有嚙合槽2.6;驅動輪2.5為圓錐齒輪;在嚙合槽2.6內部，驅動輪2.5和螺紋旋轉環(huán)2.2的底部側面之間為圓錐齒輪傳動；卡爪2.3整體為呈倒L狀，橫部水平，豎部垂直，橫部底部設有橫部齒條，豎部朝內一側呈圓弧狀;螺紋旋轉環(huán)2.2的上部設有與橫部齒條相匹配的平面的螺旋齒，螺紋旋轉環(huán)2.2旋轉時，螺旋齒與橫部齒條嚙合，三個卡爪2.3分別沿對應的限位槽2.4移動，從而實現(xiàn)卡爪2.3對探頭外筒1.1的握緊和松開動作;螺紋旋轉環(huán)2.2的底部為光滑平面。
[0036]如圖6所示，工作臺4包括面板4.1、支撐臺4.2和支撐架4.3;面板4.1位于支撐架4.3的正上方，且與支撐架4.3嚴格垂直;支撐臺4.2位于面板4.1的正中心，其內徑略大于定位導向器2的探頭外筒1.1，高度大于軸承3的高度，支撐臺4.2用于固定軸承3和支撐定位導向器2。
[0037]如圖7-8所示，標定儀5包括臺座5.1、立柱5.2和標定尺5.3;臺座5.1通過螺栓或其他固定方式固定在支撐架4.3上;立柱5.2安裝在臺座5.1上，且與臺座5.1保持垂直;標定尺5.3與立柱5.2相固定，并保持與光學顯微測量探頭I的中心軸線嚴格垂直;標定尺5.3包括標定針5.3.1、針臺5.3.2、旋轉輪5.3.3和齒輪5.3.4，標定針5.3.1最外端設有標定針齒條，與齒輪5.3.4相嚙合，齒輪5.3.4與旋轉輪5.3.3相固定，標定針5.3.1可以往復水平移動;標定針5.3.1的端面能夠與觸針1.3.3相接觸，通過調節(jié)旋轉輪5.3.3，齒輪5.3.4能夠驅動標定針5.3.1水平前進或后退，通過讀取旋轉輪5.3.3的旋轉角度，可以計算出標定針5.3.1的水平位移，從而確定觸針1.3.3的水平位移;攝像頭1.2能夠記錄觸針1.3.3的水平位移圖像，從而標定出圖像中像素點對應的實際位移值，實現(xiàn)光學顯微測量儀器的標定。
[0038]部件材料及加工要求:
[0039]定位導向器2與環(huán)形的支撐臺4.2同軸線；
[0040]螺紋旋轉環(huán)2.2的底面光滑。
[0041]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
1.一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，包括工作臺(4)，其特征在于，工作臺(4)上通過定位導向器(2)安裝有光學顯微測量探頭(I)，光學顯微測量探頭(I)包括探頭外筒(1.1)和設置在探頭外筒(1.1)底端的測量頭(1.3)，測量頭(1.3)包括觸針套(1.3.1)，觸針套(1.3.1)周向開設有若干個觸針安裝孔(1.3.5)，觸針安裝孔(1.3.5)的孔底開設有針部穿出孔(1.3.8)，觸針安裝孔(1.3.5 )內設置有觸針(1.3.3 )，觸針(1.3.3 )包括觸針針部(1.3.6)和觸針端部(1.3.7)，觸針針部(1.3.6)上套設有彈簧(1.3.2)，彈簧(1.3.2)的兩端分別與觸針安裝孔(1.3.5)的孔底以及觸針端部(1.3.7)相抵，觸針針部(1.3.6)—端穿出針部穿出孔(1.3.8)，觸針針部(1.3.6)另一端與觸針端部(1.3.7)連接，觸針針部(1.3.6)穿出針部穿出孔(1.3.8)的部分設置有針部卡位件(1.3.9)，觸針套(1.3.1)的內壁設置有觸針夾(1.3.4)，工作臺(4)上還設置有標定儀(5)，標定儀(5)包括能往復運動的標定針(5.3.1)，標定針(5.3.1)與觸針端部(1.3.7)相抵。2.根據(jù)權利要求1所述的一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，其特征在于，所述的標定儀(5)還包括臺座(5.1)，臺座(5.1)與工作臺(4)固定，臺座(5.1)通過立柱(5.2)與標定尺(5.3)固定，標定尺(5.3)上固定有針臺(5.3.2)，針臺(5.3.2)上設置有旋轉輪(5.3.3)，旋轉輪(5.3.3)與齒輪(5.3.4)軸接，齒輪(5.3.4)與設置在標定針(5.3.1)上的標定針齒條嚙合。3.根據(jù)權利要求1所述的一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，其特征在于，所述的定位導向器(2)包括環(huán)形的承臺(2.1)和卡爪(2.3)，承臺(2.1)內設置有限位槽(2.4)，卡爪(2.3)包括橫部和豎部，橫部設置在限位槽(2.4)內，豎部與橫部連接且設置在承臺(2.1)內側，橫部上設置有橫部齒條，承臺(2.1)內設置有嚙合槽(2.6)，嚙合槽(2.6)內設置有螺紋旋轉環(huán)(2.2)，螺紋旋轉環(huán)(2.2)的端面上設置有螺旋齒，螺旋齒與橫部齒條嚙合，螺紋旋轉環(huán)(2.2 )由驅動輪(2.5 )驅動旋轉。4.根據(jù)權利要求1所述的一種實現(xiàn)光學顯微測量標定的測試平臺，其特征在于，所述的工作臺(4)包括面板(4.1)和與面板(4.1)連接的支撐架(4.3)，面板(4.1)上設置有支撐臺(4.2)，支撐臺(4.2)內設置有軸承(3)，軸承(3)與定位導向器(2)連接，支撐架(4.3)與標定儀(5)連接。
【文檔編號】G01L25/00GK205691285SQ201620582650
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月15日 公開號201620582650.6, CN 201620582650, CN 205691285 U, CN 205691285U, CN-U-205691285, CN201620582650, CN201620582650.6, CN205691285 U, CN205691285U
【發(fā)明人】汪進超, 王川嬰, 胡勝, 韓增強, 王益騰
【申請人】中國科學院武漢巖土力學研究所