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专利名称：台式机械测角仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测角仪。
背景技术：
现有的机械式测角仪，受肉眼分辨能力的限制，尽管在技术上应用了游标，但由于在角度单位中，较大的单位“度”与较小的单位“秒”之间的进位达3600进位制，而1°的角所对弧长即使半径在允许的范围内足够长时也较小。因此想获得较小角度单位——秒级测量结果是非常困难的。除非把度盘制造的超出允许足够大，但这会给制造、使用、保管仪器带来相当的难度，是缺乏可操作性的。同时也难以保证其设计的精度误差在允许的范围内。故现有的机械式测角仪很难有所突破，使测量结果的精度到秒级。
现有的其它技术测角仪，其原量以光学原理为主，测量精度较高，但制造要求极为精密，使用时非专业人员或不具备相关知识的人员是难以操作的，使用不方便，造价高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有机械式测角仪精度不高，光学测角度仪造价高，使用不够方便之不足，而提供一种台式机械测角仪。
本实用新型的技术解决措施如下台式机械测角仪，由中心轴1、基准尺2、刻度台盘3、测角尺4、示度棱5、斜尺6、游标7组成，刻度台盘3为半圆柱台，该半圆柱台的顶部边缘标识有角度刻度，侧面是平行排列的示度棱5；基准尺2固定在刻度台盘3上，测角尺4轴式活动连接在中心轴1上，测角尺4上折向连接有斜尺6，斜尺6上标识有长度刻度，斜尺6上安装有能沿斜尺6滑动的游标7，游标7与示度棱相接触。
所述刻度台盘3为圆柱台。
所述该半圆柱台的顶部边缘标识有0°--180°角度刻度，侧面平行排列的示度棱5为183个。
所述中心轴1的上表面不超出刻度台盘3的上表面，测角尺4有转折部轴式活动连接在中心轴1上。
所述游标7是机械游标或电子游标。
所述斜尺6与刻度台盘3表平面垂直，将示度棱5与斜尺6成倾斜角度。
所述斜尺6对着示度棱5的面为圆弧面。
本实用新型的突出效果是与现有机械式测角仪相比测量精度高，可以精确到秒级单位；与光学测角仪相比制造简单，使用方便，制造成本低。


图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的A向视图；图3为测角尺与中心轴连接关系示意图；图4为斜尺的侧视图；图5为本实用新型的工作原理说明图；图6为本实用新型的工作原理说明图。
具体实施方式
实施例1见图1-5，台式机械测角仪，由中心轴1、基准尺2、刻度台盘3、测角尺4、示度棱5、斜尺6、游标7组成，刻度台盘3为半圆柱台，该半圆柱台的顶部边缘标识有角度刻度，侧面是平行排列的示度棱5；基准尺2固定在刻度台盘3上，测角尺4轴式活动连接在中心轴1上，测角尺4上折向连接有斜尺6，斜尺6上标识有长度刻度，斜尺6上安装有能沿斜尺6滑动的游标7，游标7与示度棱相接触。该半圆柱台的顶部边缘标识有0°--180°角度刻度，侧面平行排列的示度棱5为183个。中心轴1的上表面不超出刻度台盘3的上表面，测角尺4有转折部轴式活动连接在中心轴1上，游标7是电子游标。
工作原理如图5所示，OA1、OA2、OA3、OA4……OAn是一组在同一平面上等角分布呈放射状的线段，B1、B2、B3……Bn分别为OA1、OA2、OA3、……OAn上的点，且OA1＝OA2＝OA3＝……＝OAn，B1A1＝B2A2＝B3A3＝……＝BnAn。如图6所示，若把OA1、OA2、OA3、OA4……OAn分别在B1、B2、B3……Bn处向OB1、OB2所处平面的同一侧弯折90°，即使OB1⊥B1A1、OB2⊥B2A2……OBn⊥BnAn，则B1A1、B2A2、B3A3……BnAn就成了一组平行且等弧分布于一圆柱体侧面的母线。若在任意两条母线之间(不妨设为B1A1、B2A2)用一紧贴圆柱体侧面，拉紧的线连接B2、A1，即可得一曲线B2A1。由几何知识可知，曲线B2A1，弧B1B2、母线B1A1所围成的区域为一个曲面的直角三角形，其三边也符合勾股定理，用数学关系表为(曲线B2A1之长)2＝B1A12+(弧B1B2之长)2。
在图6中，取∠B1OB2为研究对象，若把曲线B2A1N等分，过它上面的(N-1)个等分点在圆柱侧面上作出一系列母线与弧B1B2相交，则所得的全部交点就能N等分弧B1B2。再把这些交点分别与点0连接，作出一系列半径，则这一系列半径就就会把∠B1OB2N等分。这时若把B1A1在圆柱体侧面向B2A2平行旋转，必与曲线B2A1有一交点，当给曲线B2A1上的(N-1)个等分点从一端起，按大小顺序标出刻度数据后，就容易得知B1A1在旋转过程的某一时刻里与曲线B2A1相交时交点的位置，也就得出B1A1在这个时刻从它原来的起始位置上向B2A2旋转的角度值。在理论上需要把曲线B2A1等分多少段，就可以根据需要来确定让曲线B2A1，上述B1A1等母线有多长，也就是根据需求把上述∠B1OB2任意等分。
当∠B1OB2小至1°左右时，上述曲线B2A1、弧B1B2就可用线段B2A1、B1B2近似代替。计算表明，由线段B2A1、B1B2代替曲线B2A1、弧B1B2后，其产生的误差在要求达到的精度1″范围内可忽略不计。
本设计基于这一思想，在适当增加度盘半径的前提下，就能轻松地把1°所对的弧直接用肉眼分辨到1′以下，再与现有的游标技术结合，就能把1°所对的弧细等分到1″，甚至1″以下。
实施例2斜尺6与刻度台盘3表平面垂直，将示度棱5与斜尺6成倾斜角度，其余同实施例1。
权利要求1.台式机械测角仪，其特征在于由中心轴(1)、基准尺(2)、刻度台盘(3)、测角尺(4)、示度棱(5)、斜尺(6)、游标(7)组成，刻度台盘(3)为半圆柱台，该半圆柱台的顶部边缘标识有角度刻度，侧面是平行排列的示度棱(5)；基准尺(2)固定在刻度台盘(3)上，测角尺(4)轴式活动连接在中心轴(1)上，测角尺(4)上折向连接有斜尺(6)，斜尺(6)上标识有长度刻度，斜尺(6)上安装有能沿斜尺(6)滑动的游标(7)，游标(7)与示度棱相接触。
2.根据权利要求1所述的台式机械测角仪，其特征在于刻度台盘(3)为圆柱台、圆锥台或半圆锥台。
3.根据权利要求1所述的台式机械测角仪，其特征在于该半圆柱台的顶部边缘标识有0°——180°角度刻度，侧面平行排列的示度棱(5)为183个。
4.根据权利要求1所述的台式机械测角仪，其特征在于中心轴(1)的上表面不超出刻度台盘(3)的上表面，测角尺(4)有转折部轴式活动连接在中心轴(1)上。
5.根据权利要求1所述的台式机械测角仪，其特征在于游标(7)是机械游标或电子游标。
6.根据权利要求1所述的台式机械测角仪，其特征在于斜尺(6)与刻度台盘(3)表平面垂直，将示度棱(5)与斜尺(6)成倾斜角度。
7.根据权利要求1所述的台式机械测角仪，其特征在于斜尺(6)对着示度棱(5)的面为圆弧面。
专利摘要台式机械测角仪，由中心轴1、基准尺2、刻度台盘3、测角尺4、示度棱5、斜尺6、游标7组成，刻度台盘3为半圆柱台，该半圆柱台的顶部边缘标识有角度刻度，侧面是平行排列的示度棱5；基准尺2固定在刻度台盘3上，测角尺4轴式活动连接在中心轴1上，测角尺4上折向连接有斜尺6，斜尺6上标识有长度刻度，斜尺6上安装有能沿斜尺6滑动的游标7，游标7与示度棱相接触。它与现有机械式测角仪相比测量精度高，可以精确到秒级单位；与光学测角仪相比制造简单，使用方便，制造成本低。
文档编号G01B5/24GK2677872SQ200420016999
公开日2005年2月9日 申请日期2004年1月15日 优先权日2004年1月15日
发明者张代清 申请人:张代清