专利名称：多用游标卡尺及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种测量器具，特别是一种可以测量圆弧半径值的多用游标卡尺及使用方法。
背景技术：
现阶段对圆弧半径值的测取，常用R规，或3D操数机测得。R规是一种量程比较有限的卡规，常用的有3组，测量范围分别为R1mm～R6.5mm；R7mm～R14.5mm；R15mm～R25mm。而3D操数机虽然可以对圆弧半径值进行精确的测量，测量范围也不受限制，但价格昂贵，携带不方便。

发明内容
本发明的目的是提供一种多用游标卡尺及使用方法，要解决的技术问题是使测量规结构简单，携带方便、能快速测量范围大的圆弧半径值。
本发明采用以下技术方案一种多用游标卡尺，它的主尺和游标尺的一侧带有外测量爪，所述主尺上的外测量爪的端部联接有第一测头，游标尺上的外测量爪的端部联接有第二测头和第三测头，第一测头和第三测头的测点连线与主尺尺身平行，第二测头位于第一测头和第三测头之间，其测点与所述连线之间距离为常量，与第三测头的测点之间距离为常量，主尺和游标尺还刻有显示圆弧半径的刻度。
本发明第二测头的测点位于所述连线的上部或下部。
本发明游标尺手握一侧的外测量爪上端设有转换钮，转换钮与第二测头以螺纹方式形成连接。
本发明第一测头、第二测头和第三测头的端部形状为球形。
本发明球形测头的直径为1毫米。
本发明多用游标卡尺测量半径范围为30至150毫米，第二测头的测球中心与第一球心和第二球心的连线之间距离为0.8毫米，与第三测头的测球中心之间距离为4毫米。
本发明主尺刻有显示圆弧半径的整数值，游标尺刻有显示圆弧半径的刻度。
本发明主尺上刻有的显示圆弧半径的刻度值按r＝(d2/8h)+(h/2)的关系式排列。
本发明第一测头与主尺上的外测量爪的连接为螺纹连接，第二测头和第三测头与游标尺的外测量爪的连接为螺纹连接。
一种多用游标卡尺的使用方法，采用以下步骤1、测量凸圆弧时，调节转换钮，使第二测头的测点位于第一测头和第三测头的测点之间连线的上部，调节游标尺，使第一测头的测点、第二测头的测点和第三测头的测点匀与凸圆弧接触，从主尺上读出圆弧的半径整数值，再从游标尺上读出小数值，将整数值与小数值相加；2、测量凹圆弧时，调节转换钮，使第二测头的测点位于第一测头和第三测头的测点之间连线的下部，调节游标尺，使第一测头的测点、第二测头的测点和第三测头的测点匀与凹圆弧接触；从主尺上读出圆弧整数值，再从游标尺上读出小数值，将整数值与小数值相加。
本发明与现有技术相比，在游标卡尺外测量爪的端部联接三个测量头，并在主尺和游标尺上刻有显示圆弧半径的刻度，测量时使三个测量头与被测量圆弧接触，在主尺和游标尺上读出圆弧半径值，使游标卡尺除具有原测量功能外，还可测量圆弧半径，方便快捷，测量范围宽，测量精度高，携带方便，结构简单。


图1是本发明多用游标卡尺实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。如图1所示，本发明的多用游标卡尺包括主尺1、在主尺1上沿主尺1可滑动的游标尺3、主尺1一侧的外测量爪12、游标尺3一侧的外测量爪32、主尺1另一侧的内测量爪11、游标尺3另一测的内测量爪31、主尺1上的外测量爪12的端部联接第一球形测头21、另一外测量爪32的端部联接第二球形测头22和第三球形测头23、游标尺3上的固紧螺钉4、游标尺3手握一侧的外测量爪32上端设有转换钮5。第一球形测头21和第三球形测头23的测点连线与主尺1尺身平行，第二球形测头22位于第一球形测头21和第三球形测头23之间，对于测量半径范围为30至150毫米的多用游标卡尺，第二球形测头22的测球中心与第一球形测头21球心和第三球形测头23球心之间连线的距离为0.8毫米，与第三球形测头23的测球中心之间距离为4毫米，主尺1和游标尺3上刻有长度刻度，主尺1上还刻有显示圆弧半径的整数值，游标尺3上刻有显示圆弧半径的刻度，主尺上刻有的显示圆弧半径的刻度值按r＝(d2/8h)+(h/2)的关系式排列。需测量的圆弧是凸圆弧，第二球形测头22的测点位于所述连线的上部，若测量的圆弧是凹圆弧，第二球形测头22的测点位于所述连线的下部，通过转换钮5调节，转换钮5与第二球形测头22以螺纹方式形成连接。球形测头采用直径为1毫米的测量球头。为方便拆卸，第一球形测头21与主尺1上的外测量爪12的连接为螺纹连接，第二球形测头22和第三球形测头23与游标尺3上的外测量爪32的连接为螺纹连接。
测量凸圆弧时，调节转换钮5，使第二球形测头22的测点位于第一球形测头21和第三球形测头23的测点之间连线的上部，调节游标尺3，使第一球形测头21的测点、第二球形测头22的测点和第三球形测头23的测点匀与凸圆弧接触，从主尺1上读出圆弧的半径整数值，再从游标尺3上读出小数值，将整数值与小数值相加；测量凹圆弧时，调节转换钮5，使第二球形测头22的测点位于第一球形测头21和第三球形测头23的测点之间连线的下部，调节游标尺3，使第一球形测头21的测点、第二球形测头22的测点和第三球形测头23的测点匀与凹圆弧接触，从主尺1上读出圆弧的半径整数值，再从游标尺3上读出小数值，将整数值与小数值相加。
本发明的测量原理为在圆弧上取三点，圆弧的弦长d、弦高h和圆弧半径r三者之间存在以下关系r＝(d2/8h)+(h/2)
只要弦高h保持常量，那么圆弧半径r就可以由弦长d决定，圆弧半径r的测量可以通过测量弦长d的方式间接的测得。从上述关系式看出圆弧半径r和弦长d之间不成线性关系，当弦长d等距变化时，圆弧半径r为不等距变化。本发明采用了以下这种形式即以不等距变化的弦长d，来测量等距变化的圆弧半径r值，在卡尺中以不相等的刻度间距测量等值变化的圆弧半径，即圆弧半径在卡尺的刻度上反映的数值为相邻刻度值的差值相等。为了便于计量和读取，圆弧半径值在卡尺主尺刻度上的取值是自然数，即主尺的每一刻度位置反映一个圆弧半径值的自然数值。因为卡尺主尺中相邻刻度之间的距离不相等，游标尺刻度间距只能在卡尺主尺中取刻度间距比值的平均值。因为卡尺主尺的刻度间距是变化的，游标尺的刻度间距如直接以主尺刻度间距的基础上取比值，游标尺刻度间距也同样为不等距，这样不能在测量时使测量值更接近圆弧半径真实值。在游标尺刻度间距平均取值测量时，在整体中使测量值接近真实值，在理论上减少测量误差，所以，游标尺刻度部分的测量值只是圆弧半径值的近视值。
本发明的多用游标卡尺只需对现有游标卡尺结构和生产工艺略加改动，既可实现本发明的要求，又可在游标卡尺的生产中统一加工工艺，降低成本，并测量使用方便，测量范围大。
权利要求
1.一种多用游标卡尺，它的主尺和游标尺的一侧带有外测量爪，其特征在于所述主尺上的外测量爪的端部联接有第一测头，游标尺上的外测量爪的端部联接有第二测头和第三测头，第一测头和第三测头的测点连线与主尺尺身平行，第二测头位于第一测头和第三测头之间，其测点与所述连线之间距离为常量，与第三测头的测点之间距离为常量，主尺和游标尺还刻有显示圆弧半径的刻度。
2.根据权利要求1所述的多用游标卡尺，其特征在于所述第二测头的测点位于所述连线的上部或下部。
3.根据权利要求2所述的多用游标卡尺，其特征在于所述游标尺手握一侧的外测量爪上端设有转换钮，转换钮与第二测头以螺纹方式形成连接。
4.根据权利要求3所述的多用游标卡尺，其特征在于所述第一测头、第二测头和第三测头的端部形状为球形。
5.根据权利要求4所述的多用游标卡尺，其特征在于所述球形测头的直径为1毫米。
6.根据权利要求5所述的多用游标卡尺，其特征在于所述多用游标卡尺测量半径范围为30至150毫米，第二测头的测球中心与第一球心和第二球心的连线之间距离为0.8毫米，与第三测头的测球中心之间距离为4毫米。
7.根据权利要求6所述的多用游标卡尺，其特征在于所述主尺刻有显示圆弧半径的整数值，游标尺刻有显示圆弧半径的刻度。
8.根据权利要求7所述的多用游标卡尺，其特征在于所述主尺上刻有的显示圆弧半径的刻度值按r＝(d2/8h)+(h/2)的关系式排列。
9.根据权利要求8所述的多用游标卡尺，其特征在于所述第一测头与主尺上的外测量爪的连接为螺纹连接，第二测头和第三测头与游标尺的外测量爪的连接为螺纹连接。
10.一种多用游标卡尺的使用方法，采用以下步骤1、测量凸圆弧时，调节转换钮，使第二测头的测点位于第一测头和第三测头的测点之间连线的上部，调节游标尺，使第一测头的测点、第二测头的测点和第三测头的测点匀与凸圆弧接触，从主尺上读出圆弧的半径整数值，再从游标尺上读出小数值，将整数值与小数值相加；2、测量凹圆弧时，调节转换钮，使第二测头的测点位于第一测头和第三测头的测点之间连线的下部，调节游标尺，使第一测头的测点、第二测头的测点和第三测头的测点匀与凹圆弧接触；从主尺上读出圆弧整数值，再从游标尺上读出小数值，将整数值与小数值相加。
全文摘要
本发明公开了一种多用游标卡尺及使用方法，要解决的技术问题是使测量规结构简单，携带方便、能快速测量范围大的圆弧半径值，采用以下技术方案主尺上的外测量爪的端部联接有第一测头，游标尺上的外测量爪的端部联接有第二和第三测头，第二测头位于第一和第三测头之间，其测点与第一和第三测头的测点连线之间距离为常量，与第三测头的测点之间距离为常量，主尺和游标尺刻有显示圆弧半径的刻度，测量凸圆弧时，调节游标尺，使第一测头的测点、第二测头的测点和第三测头的测点匀与圆弧接触，读出圆弧半径值，与现有技术相比，在游标卡尺外测量爪的端部联接三个测量头，使游标卡尺除具有原测量功能外，还可测量圆弧半径。
文档编号G01B3/38GK1563879SQ20041002659
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者梁加政 申请人:梁加政