扭簧比较仪的原理和介绍

扭簧比较仪是应用最为广泛的一种精密机械式量仪,由于使用量大面广,已和千分表、百分表及游标卡尺一起被计量和量修部门列为常用长度计量器具的四大件。这种量仪具有机械式量仪结构、成本低廉、操作方便,且适用于生产的特点。该量仪传动链中无间隙、无磨损、无空行程,因此几乎没有回程误差和测力落差,并具有很高的精度和灵敏度。不但被广泛用于车间条件下的精密测量,而且常被计量部门用来测量各种标准件及检定基准量块。

扭簧比较仪是用扭簧作为尺寸的转换和放大的转动机构,将测量杆的直线位移转变为指针在弧形分度盘上角位移的计量器具。图1.3(a)为扭簧比较仪的外形图,图1.3(b)为其结构原理示意图。仪器的主要元件灵敏弹簧片的剖面是长方形的磷青铜簧片(例如,横截面为0.01 mm×0.25 mm),簧片由中间向左右两端扭曲而成为扭簧片,它的一端被固定在可调整的弓形架上,另一端则固定在弹性杠杆3 的一个支臂上,弹性杠杆3 的另一端与量测杆4 的上部相连,指针1 安装在灵敏扭簧片2 的中部。当量测杆4 有微小的位移上升或下降时,则带动弹性杠杆3 摆动,弹性杠杆3 的摆动将使灵敏扭簧片2 伸长或缩短,使灵敏扭簧片2 在中央处发生扭转,从而使连在灵敏扭簧片2 中间的指针1 偏转一个角度,其大小与灵敏扭簧片2的伸长或缩短的大小成比例,也就是说,与量测杆的微小位移成比例。

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图1.3　扭簧比较仪

1—指针;2—灵敏扭簧片;3—弹性杠杆;4—量测杆

扭簧比较仪测量轴径是采用比较测量的方法进行的,可用具有确定尺寸L 的量块调零后,测量轴的直径,比较仪的示值就是量块L 与轴径X 的量值之差ΔL。因此,实际被测轴径X=L+ΔL。