CN1082707A - 卷尺 - Google Patents

Abstract

一种卷尺，具有：由挠性材料做成的尺带；可沿尺 带上滑动的滑块；包括全部设在尺带上的一种电极和 设在滑块上的另一种对应电极用以检测其间相对位 移的编码器，以及用于指出由编码器检出的数值的显 示装置。本装置无需卷架和关联链轮，使外部尺寸更 小，进而改善了实用性和测量范围。

Description

本发明涉及一种以数字方式指出测量长度的特别用于身体检查和服装尺寸测量的数字显示式卷尺。

象这样数字显示测量物体尺寸的数字显示式卷尺，除了可以象以前那样从匣内拉出可以卷取的带来，带的拉出还连着自行转动的链轮，可用编码器（encoder）等来检测出这个链轮的转动长度，也就是说，这种卷尺的结构是用数字显示器显示链轮的转动量，指示被拉出带的长度。

在测量时，有一只手把卷尺的尺带的一端固定在被测物体要测量部位的一端，用另一只手拿着卷尺的匣向被测部位的另一端移动，并同时从匣内拉出尺带。这样，由于尺带的拉出引起链轮的旋转，数字显示器就显示出尺带的拉出长度。这时，匣的尺带拉出口就移到被测部位的另一端的位置上，在数字显示器上会显示出被测物体的长度即尺带的拉出长度，这样通过直接读出显示值便能迅速测定被测物体的长度。

但是，这种卷尺除了象以前的卷尺有从匣内拉出尺带和可以卷取的卷架外，还因为有尺带的拉出引起链轮旋转的结构设计，因此需要较大的匣来装置较大的卷架和链轮。为确保有效测试，保证链轮的旋转量等于尺带拉出长度，就卷架和链轮而言，其设计形状大一些是很有必要的，架太小就会受到限制。

从上述结构来看，卷架大到一定程度用起来是不方便的。例如，测试时须用一只手拿着匣，沿着被测定部位移动的时候，当测定部位为曲面时移动起来非常不便。为配合服装等尺寸的测量必须用数字显示式的卷尺等，正是基于这些理由来考虑的。而且，卷架本身要尽可能的小、还要能够测定一切需要测定的部分。例如，测量沟槽等的底部时，必须容下卷尺的卷架才能测定，因此存在将可测定部分的沟槽大小限制为必须有能容纳匣的空间的缺点。

本发明的目的在于提供一种能克服现有技术缺点的、小型、轻便、操作性好并可扩大测量范围的卷尺。

本发明的卷尺的特征是备置有：用具有挠性的材料做成的尺带，设置在该尺带上可滑动的滑块，全部印制在尺带上的位移传感元件以及用于检测与滑块间相对位移值的编码器以及一个以数字方式显示检出值的显示装置。

该编码器还包括另一个装在滑块上面对尺带上移位传感元件一侧的位移传感元件。顺带说一下，该尺带由电气上非导电材料做成，编码器由第一位移传感元件、第二位移传感元件和一个能够响应第一和第二电极间电容量变化而发出信号的电路组成，所述第一位移传感元件设有以预定间隔沿尺带设置的第一电极，所述第二位移传感元件设置在滑块的一侧并有与第一电极相对的第二电极。

电气上绝缘的材料可以是含玻璃纤维的氯乙烯。尺带上的电极表面涂有绝缘膜。可以用导电墨水以预定间隔印制尺带的电极。导电墨水用碳胶和钕组成，或用银浆和钕组成。

尺带在其端部设有能彼此连接和断连接的半件的连接件。一个连接半件由多个环状环件限定，而另一个连接半件由对应于一个连接半件的多个钩件构成，使得两个连接半件彼此可拆卸地连接。

尺带上还设有刻度以便观察。该尺带在其两端部还可设提钮部件，加之滑块具有测量标准并在背面设置夹紧件以便以测量标准固定每一个提钮。每个提钮具有大于尺带的宽度，并成形有适合于姆指厚度的凹部。最好在滑块背面设置一个夹紧件以将提钮中的一个定位在滑块测量标准。

滑块通常设有置零开关用于对显示器上指示的数值复位，以及用于将所检测数值保留在显示器上的保持开关。显示器可设在滑块上。滑块可由其上有显示器的前半匣和适合于可拆离连接到前半匣背面的后半匣。将滑块背部表面加工成平的，而其前面加工或可和一只手相配合。

测量时，首先将滑块测量标准对准待测物体的一端，然后，将滑块以尺带长度方向放在该物体上，借助于编码器测量滑块与尺带之间的相对位移值，从而在显示器上指出所测长度值。当滑块的测量标准达到物体另一端时则完成该物体测量。物体的精确大小可从显示器上指示的数值得知。

在作胸围测量时，将显示器上指示的值复位为0，使提钮部件中的一个对准测量标准。将尺带拉出包围胸围，然后将连接到拉出尺带的端部的提钮部件与夹紧件啮合。此后，在尺带上移动滑块20以伸展尺带以便由其自身测量该胸围精确尺寸，从而在数字显示器上得到精确测量值。

图1是表示本发明卷尺第一实施例的斜视图;

图2是描述第一实施例所用电容型编码器的示图;

图3是描述连接件细节的斜视图;

图4是说明上述实施例中将尺带环状连接的斜视图;

图5是说明本发明卷尺第二实施例的正视图;

图6是第二实施例卷尺的平面视图;

图7是第二实施例卷尺的底视图;

图8是第二实施例尺带的断面视图;

图9是沿图5中线Ⅸ-Ⅸ得到的断面图;

图10是描述第二实施例中将尺带环状连接的斜视图;

图11是本发明的编码器一种变型的概略斜视图;以及

图12是本发明卷尺一种变型的概略斜视图。

参考图1-4，说明本发明卷尺的的第一实施例。

图1是描述第一实施例卷尺的斜视图。该卷尺基本上由一尺带10和一能够在尺带10上沿长度方向滑动的滑块20组成。

尺带10包含由展示有足够挠性和理想绝缘性能的材料例如含玻璃纤维的氯乙烯等做成并有一定宽度的薄带状基带11。在基带11一面的一侧，以彼此一定间隔的纵向设置可由操作者肉眼可见的刻度12、而在其另一面，沿长度方向，按一定间隔设置由导电材料做成的多个狭窄晶格电极13。最好是使用导电墨水如银浆和碳胶在基带11上以基带11长度方向和一定间隔印制狭窄晶格电极13。如图2所示，在晶格电极13的表面已完全被诸如聚乙烯薄膜等构成的绝缘膜14所覆盖。在基带11的两端部设有彼此可连接分离的连接件15。如图3所示，，连接件15由基带11一端部带状敷设的多个环状件15A以及带状敷设在基带11另一端部并且可与所述环状件15A结合脱离的多个钩状件15B构成，例如商品名称为粘结带或BELKURO的材料。

滑块20分别在其相对表面有一对狭缝21用以接纳尺带10通过，在其前面设有作为指示装置的数字显示装置22，在其较下侧有一个置零开关23和一个保持开关24。滑块20内还包括一个用于检出该滑块20与所述尺带10相对位移量的电容式编码器25和其它电路。如图所示，标号26为指形架而标号27为发送器。此外，图中未示出，在其中尺带10可往复移动的两个狭缝21的每一个出入口设置有用于防止粘附在尺带10上尘土侵入滑块20的刷子。

如图2所示，电容式编码器25包含备有尺带10上沿长度方向以一定间隔排列的晶格电极13和面向晶格电极13内部的地电极（未示出）的位移传感元件，以及包含在滑块20内、由传感电极31构成的另一位移传感元件，所述传感电极31备有多组各以一定间隔沿尺带10移动方向排列的8个发送电极元件以及一个与发送电极31同样长度的沿发送电极31放置的接收电极32，所述编码器25还包含将8/360度不同相位的信号加到每一组发送电极元件的发送电路33，以及接收来自其中根据传感电极31和晶格电极13相对活动改变相位的接收电极32的信号的接收电路34。上述电容型编码器的测量原理可以是从日本专利申请公开64-11883号或在瑞士专利7714010-1中得知的。

接收电路34的输出，即电容编码器25的输出可由计数器28加以计数，然后连续地通过CPU29在数字显示装置22上用数字加以显示。当按下置零开关23，便可将计数器28计算出的值设置为0，而在按下保持开关24时可保持当前所示数值。如有必要将计算出数值发送到外部数据处理设备作进一步处理以及打印读出，则可用电连接线路或无线电发送系统通过发送器27发送出去。

下面，说明第一实施例的操作。

尽管该装置的操作对本领域技术人员是显而易见，但为方便起见还是对其操作作进一步简要说明。

在使用按照本发明的卷尺开始测量时，首先将滑块20的测量基准侧即一个活动方向侧置于待测物体的一个边侧，按下置零开关23将数字指示装置22的指示值置为零。接着将滑块20沿待测物体以尺带10的长度方向滑动时，可由电容型编码器25检测滑块20与尺带10的相对位移量，以便在数字显示装置22用数字予以显示。当滑块20测量标准边达到待测物体另一边侧，一旦按下保持开关24，便可保持数字显示装置22上所指示数值。因此，操作者只要读出数字显示装置22当前所指示数值便可简单测出待测物体的尺寸。

如图4所示，在待测物体长度大于尺带10的整个长度时，可借助连接件15将尺带10的两端相连接以成形为一个环。此时将滑块20的测量基准侧置于待测物体的一端，将滑块20沿测量部位并与尺带10相对滑动，不管滑块20在尺带10上滑动多少次，都可测出比尺带10长度较长的尺寸。

因此对上述第一实施例，滑块20可做得比常规的要小，因为设置了具有挠性的尺带10，可沿尺带10自由滑动的滑块20、沿所述尺带10长度方向设置的晶格电极13以及包含设在滑块20侧的发送电极31和接收电极32用于检测两者相对位移的电容型编码器25以及滑块20上用以指示来自编码器25的输出的数字显示装置22。

换言之，本发明的卷尺无需象现有技术那样安装任何用于拉出缠绕在卷架上的尺带而旋转的链轮等从而使滑块尺寸小于常规的。这种滑块20很容易用一只手握持并可在待测物为一曲面时可使滑块20沿该曲面移动从而比现有技术改善了操作性能。进一步，在测量沟槽等的底部时还可测比现有尺寸小的沟槽，从而扩大了测量范围。

由于尺带10设置有一对连接半件15A和15B，用以将尺带10两端彼此连接形成环状，由于滑块20可连续不断地在尺带10上循环滑动，因此测量待测物周边的全部长度时无需尺带10有与该物全长相同的长度。又由于连接件15由多个环状半件15A与多个钩状件15B构成使尺带10的两端容易连接和分离。

尺带10的外表面覆盖有诸如聚乙烯薄膜的绝缘膜14，用于密封基带11上所设晶格电极13，使该晶格电极13不受损。如果必要，刻度12可直接印制在绝缘膜14上。由于滑块20上设有置零开关23和保持开关24，在操作置零开关23时可从待测物上的任意位置开始测量，此后可操作保持开关24来保持显示值并易于读取该显示值。当然由于设有发送器27，通过发送器27将所测数据发送出去作进一步处理也是可行的。

如附图所见，印制在尺带10上的刻度12可用于肉眼读出近似测量值。

参考附图5到图10，进一步说明本发明的第二实施例。该第二实施例主要被认为最适合于进行服装尺寸测量，相同标号用于指定与第一实施例中相同或类似部件，从而省略或简化了说明。

图5、6和7分别示出第二实施例的正视图，其上侧平面视图和其底侧平面视图。如这些图所示，基于第二实施例的卷尺和第一实施例的卷尺相同主要由尺带10和滑块20构成。该实施例中尺带10有大约2.5m的长度。

尺带10有一基带11，如图2所示，该基带11由内部的多个玻璃芯线10A和聚氯乙烯底基层10B及软聚氯乙烯层10C组成。在第二实施例中，导电墨水在尺带10上以基带11的长度方向上彼此隔开一定空间制造多个晶格电极13，所述导电墨水由50%碳浆和50%钕或50%银浆和50%钕组成。

如图5至图7所示，基带11在两端部分有提钮18和19。这些提钮18和19的宽度大于基带，并在表面形成用于沿基带11移动滑块20具有适合拇指厚度的凹陷区的下凹圆环状。

滑块20有一匣子41。如图9所示，该匣由适合于操作员手指的前半匣42和与该前半匣42啮合的后半匣43构成，该匣的外表面平滑。在图9中，前半匣42在上表面有一通孔44，在下表面还有两个通孔44，44。后半匣43设有三个凸部45，其中每一个分别啮合并连接上述通孔44从而将后半匣43可拆卸地连接到前半匣42的背面。在图5中，匣41在下表面还设有用于操作者拿取时配合操作者姆指厚度的下凹圆弧面46，在圆弧面46表面和匣子41表面还有并设的多个凹凸形成的防滑部件47。

在所述前半匣42和后半匣43之间的分界线延伸方向的两个端面上还设有两个缝21用以容纳尺带10通过。在匣41上侧还设有保持开关24（如图9所示）。在前半匣42表面的中央部位还设有数字显示装置22，在远离该数字显示装置22下面还设有开关54用以切断电源，开关54旁边还设有开关55用于接通电源以及对数字显示装置22当前指示值的复位。

在后半匣43的外表面设有扣夹件50，使提钮18的底边部分面对并啮合滑块20的测量标准边，如图6中虚线所指示。扣夹件50的断面形状从后半匣43表面直出并向上弯曲逐渐趋近该表面，（如图9所示）。

匣41内部与第一实施例相同包括电容型编码器25和其它电路，用于测量滑块20和尺带10之间的相对移动，因此省略其说明。

与第一实施例一样;考虑第二实施例中卷尺的操作。但，如同在第二实施例说明开始时所指出，该第二实施例用于进行服装尺寸测量，因此为方便起见参考给出其操作简略说明的图10。

在作胸围测量时，先将提钮18对准滑块20的测量标准边作为原始起点，通过操作置零开关55将数字显示装置22上当前显示值复位为零。这样通过手指将复位提钮18从其起始位置拉出而包围该胸围，然后钩在扣夹件50上。因此，将提钮18的底边对着滑块20的测量标准边以保持尺带10的一端。此后，移动尺带10上的滑块20来延展尺带10，以便自己可测量胸围的精确尺寸从而在数字指示装置22上获得精确的测量值。

在上述第二实施例中的卷尺自然能够获得和第一实施例中相同目的。尺带10在其两端分别设有提钮18、19、而滑块20在其背表面设有扣夹件50用以临时将提钮18保持在测量标准边或滑块20，从而有助于操作者可自己完成最佳胸围测试。

以这样方式将前半匣42和后半匣43装配成滑块20的匣41，使得后半匣43借助于三组孔44和凸爪45可拆卸地连到前半匣42后部使得匣41在需要时易于打开。这样尺带10可由于磨损和不期望的截断而易于替换新的。后半匣43外表面的平滑有益于永久性地坚固地将提钮18安装在扣夹件15，而前半匣42的圆形有利于滑块20的正确握持。

尽管为说明目的已详细公开了本发明的具体的最佳实施例，但会发现所公开设备的变型或修改，包括部件的重新布局，仍处在本发明的范围内。

编码器25可以是光型或磁型的，以取代所述电容型编码器，用以传感尺带10和滑块20之间的相对移动。类似地，电阻型编码器也可以这样方式来获得相同结果，即利用尺带10上所设电阻线的电阻值以及从尺带10的预定标准位置到滑块20的距离以一定方法加以比较。

图11原理性地示出光型编码器，其中主要尺寸53全部设在尺带10上，在尺带10上以这样方式设置多个光吸收部分51和光反射部分52使部分51和52其间彼此隔开一定间隔排列，其中指标刻度56设有若干和主刻度53相同的光吸收部分54和光反射部分55。还设有发光装置57、响应光接收装置58和信号处理电路（未示出），用以接收来自光接收装置58的信号，然后响应主刻度53的位移值发出脉冲。在这种光型编码器中，发光装置57和光接收装置58可彼此相对设置，而主刻度53和指标刻度56分别有透度部分和光绝缘部分。

在第二实施例中，连到尺带10两端部的提钮18和19适合于可拆离地连接其两端。尺带10的端部可通过连接件60彼此互连，所述连接件60由尺带10一个端面倒置截断三角形凸出物61和连接到凸出件61的相应槽沟62所限定，（如图12所示）。

尺带10的基带11可由另一种材料做成，来代替含玻璃纤维的氯乙烯，以使基带11保持足够挠性。

如上所述，按照本发明的卷尺易于携带，并可以相当短的尺带10获得宽的测量范围。

Claims (18)

1、一种卷尺，包含有：

由带挠性材料做成的尺带，

在所述尺带上并沿其滑动的滑块；

包括设在所述尺带上的位移传感元件的编码器，用于检测位移传感元件与所述滑块之间相对位移值，以及

用于指示检测到的相对位移值的显示装置。

2、如权利要求1所述卷尺，其特征在于还包括：在所述滑块一侧上与设在所述尺带上的位移传感元件相对的另一移位传感元件。

3、如权利要求2所述的卷尺，其特征在于，所述尺带具有电绝缘体特性，所述编码器由具有以预定间隔设在所述尺带上的第一电极的第一位移传感单元和设在所述滑块侧的具有与第一电极相对的第二电极的第二位移传感单元以及响应第一和第二电极之间电容量变化而发出信号的电路所组成。

4、如权利要求1所述卷尺，其特征在于，所述尺带在其两端部设有其半件适于彼此连接或断连接的连接件。

5、如权利要求4所述卷尺，其特征在于，一个连接半件由多个环形环件构成，另一连接半件由对应于一个连接半件的多个钩件所构成，使得两种连接半件可拆离地彼此相连接。

6、如权利要求3所述卷尺，其特征在于，所述尺带由含玻璃纤维的氯乙烯制成。

7、如权利要求3所述卷尺，其特征在于，所述尺带上设置的电极的表面被一绝缘膜所覆盖。

8、如权利要求3所述卷尺，其特征在于，用导电墨水以预定间隔印制所述尺带的电极。

9、如权利要求8所述卷尺，其特征在于，所述导电墨水由碳浆和钕组成。

10、如权利要求8所述卷尺，其特征在于，所述导电墨水由银浆和钕组成。

11、如权利要求1所述卷尺，其特征在于，在所述尺带上设有供肉眼读出的刻度。

12、如权利要求1所述卷尺，其特征在于，所述滑块设有置零开关用于在所述显示装置上显示数字复位，还设有将该检测到的数值保持在所述显示装置上的保持开关。

13、如权利要求1所述卷尺，其特征在于，所述滑块设有所述显示装置。

14、如权利要求1所述卷尺，其特征在于，所述尺带在其两端设有提钮部件;在所述滑块上形成有一测量标准，在后侧设有夹扣件用以保持一个提钮部件。

15、如权利要求14所述卷尺，其特征在于，所述提钮部件分别具有大于所述尺带的宽度，并成形有一适合姆指厚度的凹口。

16、如权利要求14所述卷尺，其特征在于，所述滑块由其上有所述显示装置的前半匣和可拆离地连到前半匣背部的后半匣组成。

17、如权利要求14所述卷尺，其特征在于，所述滑块背侧设有夹扣件用于保持提钮部件中的一个于测量标准位置。

18、如权利要求17所述卷尺，其特征在于这样形成所述滑块使其反面平滑而其正面适合于手握持。

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