[发明专利]长度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种长度测量装置。

背景技术

WO98/17974A1公开了一种长度测量装置。该长度测量装置未被配置成用于个体的长度测量装置。被监测的反倒是游标卡尺的位置。该长度测量装置具有中空外壳形式的线性导轨，所述游标卡尺可移动地安装在其外部。在所述外壳的内部，可移动地安装有内部滑块。磁体组合体与游标卡尺和内部滑块磁性连接，以便所述内部滑块跟随所述游标卡尺沿所述导轨的每个移动。所述内部滑块与线性电位计滑动接触，以便提供与所述内部滑块位置成正比的电压信号。根据所述电位计信号，求得所述内部滑块沿所述线性导轨的位置，从而求得与其连接的游标卡尺的位置。由于测量的是所述外壳内部的内部滑块的位置，诸如不再进入所述外壳内部的烟雾或粉尘等干扰因素对测量精度的影响确实减小了。所述电位计的滑动接触会产生摩擦并随时间导致磨损。为抵消此项影响，不得不使用高质量的材料，由此必然导致生产成本的上升。然而，即便在这样的情况下，所述磨损仍能导致测量精度的损失。

本发明的目的是配置一种长度测量装置，使得其提供独立于变化的环境条件的高测量精度并且显示出无磨损导致的测量精度损失。

发明内容

本发明涉及一种长度测量装置，包括游标卡尺；具有中空型材的线性导轨，所述游标卡尺可移动地安装于其外部以能够接触到长度测量对象；可移动地安装在所述中空型材里面的内部滑块；磁体组合体，其与所述游标卡尺和内部滑块磁性连接以便所述内部滑块沿所述中空型材跟随所述游标卡尺的每个移动；用于测量所述内部滑块处于所述中空型材上的位置的测量机构；以及在所述中空型材周围空间可见的长度显示器，所述长度根据测定的所述内部滑块的位置由所述测量机构确定。

本发明尤其涉及用于测量个体身高的长度测量装置。这样的长度测量装置也被认作测距仪。典型的此类长度测量装置具有测量杆，其形成用于游标卡尺(头部滑块)的垂直线性导轨。所述测量杆垂直校准并安装在墙上或固定在平台上。为了测量身高，个体站在测量杆前，然后将头部滑块在测量杆上下推动直至其与待测个体的头部接触。所述测量杆上设有具有刻度线的量尺。所述游标卡尺中依次设有阅读单元，其在所述游标卡尺在测量杆上移动时指示刻度线，由此获得所述游标卡尺的位置增量变化。刻度线的绝对高度也可以编码在所述刻度线中，以便所述头部滑块的高度可由用所述阅读单元确定，然后显示在所述游标卡尺上的显示器上。

另一种用于身高的长度测量装置具有成角部件，其由进行身高测量的个体握持。所述成角部件的一个臂被举起并与待测个体的头部接触。从与所述头部接触的此臂，以直角伸出第二臂，举起所述成角部件的方式使得第二臂垂直行进，对准地板。在第二臂上设有具有超声传感器的距离测量机构，由被地板反射并返回所述超声传感器的传输的超声信号的传播时间，确定并显示地板上方的与待测个体头部接触的第一臂的高度。此类长度测量装置的缺点之一是进行测量的个体没有保持精确对齐所述成角部件以便第二臂完全垂直地对准地板而导致的测量误差。另外的缺点是改变的环境条件(例如，空气中的尘土或其他污染物)或置于地板上的物体可能误导测量。

再另一种长度测量装置具有待测个体站立其上的平台，和固定地悬挂在待测个体垂直上方的水平托架。基于超声波传播时间的距离测量机构适配于所述托架，其对准站立在所述平台上的待测个体的头部。待测个体戴有帽子以确保来自头部上面的超声波具有界限清楚的反射。根据从个体头部上面到固定地安装在待测个体垂直上方的距离测量机构之间的距离，可以从距离测量机构的悬挂高度与测定的到头部上面的距离之间的差值来计算待测个体的身高。然而，即便这样的长度测量装置也易受故障的影响，因为改变的环境条件和在超声传感器与待测个体头部上面之间的开放的测量距离中的干扰因素可能误导测量。

根据本发明，规定所述中空型材的至少一端具有端壁。此外，所述内部滑块实质上覆盖所述中空型材的横截面，以便在所述中空型材的内部在所述端壁和所述内部滑块之间形成用作声共振器的封闭腔室。所述测量机构在所述端壁和所述内部滑块之间的声共振器中具有扬声器和传声器。与所述传声器和扬声器连接的控制和评价单元经配置以使所述扬声器发出声脉冲，然后用所述传声器记录所述声共振器的脉冲响应。所述控制和评价单元经进一步配置以从所述声共振器的脉冲响应来确定主频，并由此从所述主频来确定所述共振器的长度以及所述内部滑块沿所述中空型材的位置。此处，主频应理解为意指最低的固有频率，对应于驻波，其波长为所述声共振器长度的两倍。

所述内部滑块实质上覆盖所述横截面，以便有效地反射入射的声波，但也具有，例如，小开口，以在其运动期间允许空气穿过。