具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的结构作进一步地说明。

参照图1及图2所示，本发明：

一种快速测量电容器多种尺寸的数显卡尺，包括有：

主尺1，其竖向尺身的左侧边上竖向排列划设有主尺刻度11，其上端左侧水平横向设有垂直于其尺身的主尺量爪12。

尺框2，整体呈矩形框体结构，竖向滑动连接在所述主尺1的尺身上，其上端左侧水平横向设有与所述主尺量爪12配合以夹持被测电容器的尺框量爪组件。

本发明的发明点在于，所述的尺框量爪组件包括有：

圆形承台机构21，其水平固定连接于尺框2上端的左侧，其上端面的横向直径与主尺量爪12相对应，该圆形承台机构21用于承托被测电容器背向其束腰部一侧的端面并将该电容器限位固定在其上端面的中部位置上。

第一测距传感器组件22，其设于所述圆形承台机构21的上端面上并均布在被测电容器外壁的外围，用于测量第一测距传感器组件22与被测电容器外壁间的间距并转换成测量电信号。

进一步的，本发明数显卡尺还包括有：

副尺3，其竖向尺身的左侧边上竖向排列划设有副尺刻度31，其尺身滑动连接在尺框2上并对应处于主尺1背向其主尺量爪12的一侧，其对应主尺量爪12的上端水平纵向设有一竖向截面呈矩形的纵向测杆4，主尺量爪12对应处于该纵向测杆4的中垂线上。

两个束腰测砧组件5，对应水平横向滑动连接在纵向测杆4的两端并向主尺量爪12一侧延伸，用于在所述副尺3上端移动至被测电容器的束腰部右侧时，沿纵向测杆4相向移动以夹持电容器的束腰部。

第二测距传感器组件6，对应设于两个所述的束腰测砧组件5上，用于测量夹持在被测电容器束腰部两侧的束腰测砧组件5间的间距并转换成测量电信号。

容栅传感器组件7，设于主尺1、副尺3与尺框2之间，用于测量主尺1与副尺3相对于尺框2的位移量并转换成测量电信号。

处理器101，设于尺框2内的主板100上，与所述的第一测距传感器组件22、第二测距传感器组件6和容栅传感器组件7电性连接，用于接收并处理各传感器组件发送的测量电信号以计算得出被测电容器的直径、电容器束腰部的直径、电容器的高度、电容器束腰部的高度，并通过计算得出电容器束腰部的深度。

显示器8，设于尺框2的前表面上，通过显示电路与所述的处理器101电性连接以显示各测量结果。

采用上述技术方案后，本发明能够带来以下显著的技术效果：

首先，本发明只需将被测电容器一次性的夹紧固定在主尺量爪12与尺框量爪组件之间，就能够同时测量被测电容器的高度、直径、电容器束腰部的高度、直径以及束腰部相对于电容器外壁的内凹深度，实现了一次夹取电容器同时测量其多种尺寸数据的目的，极大地降低了电容器尺寸检测的工作量，减少了电容器尺寸检测过程中的繁杂步骤，提高了检测效率，节约了检测时间。

而且，本发明通过容栅传感器组件7可以精确测量出主尺1及副尺3相对于圆形承台机构21上端面之间的位移量并将测量电信号发送给处理器101处理，从而由处理器101精确地计算出被测电容器的轴向高度和其束腰部的高度。通过围绕在被测电容器外围的第一测距传感器组件22精确测量其与被测电容器外壁间的间距并将测量电信号发送给处理器101处理，从而由处理器101根据第一测距传感器组件22与圆形承台机构21上端面圆心位置处的固定间距精确地计算得出被测电容器的直径。通过两束腰测砧组件5夹持被测电容器的束腰部并通过第二测距传感器组件6精确测量两束腰测砧组件5的间距并将测量电信号发送给处理器101，从而由处理器101精确地计算出被测电容器的束腰部直径，而后处理器101再用已经得出的电容器的直径减去束腰部的直径就可以得出被测电容器束腰部的深度。可在一次操作中同时测量出被测电容器的多种尺寸数据，测量精度高、无需检测人员人工读数并计算，检测速度快、效率高。

同时，本发明圆形承台机构21能够对被测电容器进行限位固定，使被测电容器始终与圆形承台机构21上端面同轴线，使得主尺量爪12能够夹持在被测电容器的截面横向直径方向上，同时使得第一测距传感器组件22能够均布在被测电容器外壁的外围，从而保证纵向测杆4两端的两束腰测砧组件5能够同步、同等间距地夹持被测电容器的束腰部，并保证第一测距传感器组件22与被测电容器外壁间的间距相等，保证了本发明被测电容器尺寸测量的准确性和可靠性。

而且，本发明的尺框2滑动连接在主尺1上，副尺3滑动连接在尺框2上，且副尺3对应处于主尺1背向主尺量爪12的一侧，分别测量被测电容器的高度和其束腰部的高度，结构简单、布局巧妙、设计合理，充分利用了尺框2空间，且主尺1与副尺3之间相互独立工作，互不影响，能够同时测得被测电容器高度和束腰部高度。而且纵向测杆4与主尺量爪12的下端面处于同一水平面上，保证了主尺1与副尺3可以在尺框2上端面上复位调零，测量准确性高。

而且，本发明在现有数显卡尺中的容栅传感器组件7的基础上增加了第一测距传感器组件22和第二测距传感器组件6来进行精确测量，丰富了本发明数显卡尺传感器的测量方式，使得电容器尺寸的测量更加精准、简单、可靠、方便且快捷。

另外，本发明在尺框2上设置的显示器8可以直观地显示出被测电容器的各种尺寸的测量数值，便于测量人员观察并记录，免去了人工读数的繁琐，且避免了人工读数造成的误差，精确度更高。

进一步的，参照图3至图5所示，本发明所述的圆形承台机构21包括有：

圆形台座211，该圆形台座211水平固定连接在尺框2上端的左侧，其上端面与尺框2上端面相齐平，其直径大于最大被测电容器的直径，其半径方向上均布有四条由其边沿处向其圆心处延伸的限位导向槽212。

限位夹持杆213，共计四个并一一对应地竖向活动插接于所述的限位导向槽212内，每个限位夹持杆213的上端部皆竖直伸出到圆形台座211上端面外以在限位导向槽212的导引下将被测电容器夹持固定在圆形台座211上并使被测电容器与圆形台座211处于同一轴线上。

圆形驱动座214，该圆形驱动座214同轴线地转动连接在圆形台座211下部，其上均布有四个两端分处于其半径边沿及圆心附近的弧形驱动槽215（如图4所示），限位夹持杆213的下端部通过轴套216（如图5所示）一一对应地活动连接在所述的弧形驱动槽215内，使用过程中检测人员用手旋拧转动该圆形驱动座214以通过弧形驱动槽215驱使限位夹持杆213沿限位导向槽212同步相向或背向移动以夹持或松开被测电容器。

具体的，参照图5所示，本发明圆形台座211下表面边沿位置上设有用于挂接圆形驱动座214的挂接部217，圆形驱动座214侧壁的内表面上设有匹配嵌合在挂接部217上的挂接槽218，圆形驱动座214通过挂接槽218和挂接部217同轴线地转动连接在圆形台座211的下部，且连接后圆形台座211与圆形驱动座214之间留有一定的空间。

需要说明的是，本实施例中圆形驱动座214与圆形台座211间的连接结构设计只是本发明一种优选的实施方式，并不是对本发明的限制，在其他一些实施例中，圆形台座211与圆形驱动座214之间也可以通过转动轴和轴套组件进行同轴转动连接，或者采用其他同轴转动连接方式进行连接，只需保证圆形驱动座214转动过程中驱使限位夹持杆213夹持或松开被测电容器即可。

进一步的，参照图3所示，本发明圆形驱动座214的环状外壁上均布有利于使用者旋拧的防滑纹219。使用过程中检测人员可以通过防滑纹219用拇指方便地拨动圆形驱动座214，使得检测人员可以单手用拇指操作圆形承台机构21来夹持或松开被测电容器，操作简单方便，且不占用检测人员双手，腾出来的另外一只手可以同时进行副尺3及束腰测砧组件5的操作，有利于快速地对被测电容器进行测量，提高了检测效率。

进一步的，参照图4及图5所示，本发明圆形台座211与圆形驱动座214间留出的空间内设有用于自动拉动圆形驱动座214转动至初始位置以驱使所述限位夹持杆213自动将被测电容器夹紧固定在圆形台座211圆心位置处的自夹紧拉簧220。

优选的，参照图4所示，自夹紧拉簧220共计四个，分别一一对应地设置在限位导向槽212的一侧，每个自夹紧拉簧220的一端固定连接在圆形台座211下表面的限位导向槽212靠近圆心处的外侧，另一端固定连接在圆形驱动座214上表面的边沿内侧。常态下圆形驱动座214在四个自夹紧拉簧220的弹性驱动下复位以通过弧形驱动槽215驱使四个限位夹持杆213沿限位导向槽212自动夹紧在圆形台座211中部位置上。

本发明设置的自夹紧拉簧220可以在弹力作用下驱使限位夹持杆213自动夹紧固定住被测电容器，保证被测电容器放置在圆形承台机构21上固定后无需检测人员手动旋拧圆形驱动座214以保持被测电容器的夹紧状态，解除了测量过程中为了保持被测电容器夹紧状态而对检测人员手部的限制，便于检测人员用手进行其他测量操作，使得检测操作过程更加方便且省时省力。

当然了，在其他一些实施例中，自夹紧拉簧220的数量及安装位置可根据实际需要进行调整，只需保证能够驱使限位夹持杆213自动夹紧被测电容器即可。

需要说明的是，本实施例中限位导向槽212、限位夹持杆213的数量及位置设计仅只是本发明一种优选的实施方式，并不是对本发明的限制。本实施例采用此种结构设计是为了便于初始待用状态下主尺1、副尺3能够不受限位夹持杆213的阻碍而保持闭合归零状态。初始状态下四个限位夹持杆213在自夹紧拉簧220的弹力作用下可以自动对应夹持在主尺量爪12及束腰测砧组件5的两侧。

在其他一些实施例中，限位夹持杆213的数量完全可以设计为三个，以相互间夹角120°的方式夹持固定被测电容器，或者限位夹持杆213的数量设计为五个，以相互间夹角72°的方式夹持固定被测电容器，只要保证初始待用状态下限位夹持杆213不妨碍主尺1及副尺3闭合归零即可。

同时需要说明的是，由于企业生产的电容器产品的规格尺寸五花八门，大小、高矮、胖瘦不一，为了提高本发明尺寸检测的适用性，限位夹持杆213露出到圆形台座211上端面的上部高度不能超过被测电容器束腰部的最小高度，保证在测量最小规格尺寸的电容器时，副尺3上端部的纵向测杆4能够对应调节到该电容器束腰部的右侧，且两束腰测砧组件5能够顺利地从两侧水平夹持在该电容器的束腰部上而不会受到限位夹持杆213的阻碍。

进一步的，参照图3及图5所示，本发明的第一测距传感器组件22优选的包括有：

四个分别对应处于四个限位导向槽212外端部外侧的测柱221，四个测柱221皆竖向均布在所述圆形台座211上端面的边沿处，且测柱221的高度不大于最小被测电容器束腰部的高度。优选的，测柱221的高度不高于与之相对应的限位夹持杆213的高度，且各测柱221距离圆心台座上端面的圆心间的间距相等。

第一测距传感器222，分别对应固设于所述测柱221朝向圆形承台机构21轴线一侧的上部，优选的为激光测距传感器，用于向被测电容器的侧壁发射激光探测信号并接收激光反射信号。

需要说明的是，本实施例中将测柱221对应设置在限位夹持杆213的外侧，此种设计仅只是本发明一种优选的实施方式，并不是对本发明的限制。采用此种结构设计可以避免测柱221在圆形台座211上的布局与限位夹持杆213的布局相冲突，且有利于第一测距传感器222向圆形台座211的轴线处发射激光探测信号。在其他一些实施例中，测柱221的位置及数量可以根据实际需要进行调整，例如可以设置三个测柱221，以相互间夹角120°的方式等间距地排布在圆形台座211上端面的边沿处并避开主尺量爪12闭合归零的位置，只要保证各测柱221距离圆形台座211上端面的圆心距离相等即可。

本实施例中的第一测距传感器222发射出的激光探测信号并不直接照射到被测电容器的外壁上，而是照射到与之相对应的限位夹持杆213上，为了减少第一测距传感器222发射的激光探测信号的散射，提高第一测距传感器222的测量精度和效率，本发明在每个限位夹持杆213对应第一测距传感器222的位置上还设有用于将激光探测信号直接反射回去的第一反射片223。实际测量时第一测距传感器222发射出的激光探测信号照射到与之相对应的第一反射片223上并接收由该第一反射片223反射回来的激光反射信号，而后转换为测量电信号发送给处理器101进行处理。

由于相互对应的两测柱221间的间距是固定且已知的，且限位夹持杆213的截面直径也是固定且已知的，处理器101接收到第一测距传感器222发送的测量电信号后会根据设定好的运算规则用测柱221与圆形台座211圆心处的固定间距减去测量值再减去限位夹持杆213的直径即可得到被测电容器的半径，再用得到的半径数值乘以2即可得出被测电容器的直径，而且本实施例中共计设置有四个测柱221，因此计算得出的被测电容器的直径为四组测量数据经过计算后的平均值，该结果的精确度更高，更可靠。

进一步的，参照图6所示，本发明的第二测距传感器组件6包括有：

第二测距传感器61，该第二测距传感器61优选的为激光测距传感器，设于其中一个所述束腰测砧组件5朝向所述主尺量爪12的一侧，且对应处于所述主尺1与副尺3间的缝隙外侧以通过所述缝隙向另一个束腰测砧组件5发射激光探测信号并接收激光反射信号。

为了减少第二测距传感器61发射的激光探测信号的散射，提高第二测距传感器61的测量精度和效率，本发明在另外一个束腰测砧组件5对应第二测距传感器61的位置上还设有用于将激光探测信号直接反射回去的第二反射片62。

参照图7所示，本发明的第二测距传感器61能够精确检测两束腰测砧组件5间的间距，检测时第二测距传感器61发射的激光探测信号水平纵向穿过主尺1与副尺3间的缝隙并照射到与其相对应的另外一个束腰测砧组件5的第二反射片62上，从而接收由其反射回来的激光反射信号并转换为测量电信号，而后将测量电信号传送给处理器101进行处理并最终计算得出两束腰测砧组件5间的间距，从而得出被测电容器的束腰部的直径。

由于第一测距传感器222已经在先测量出了被测电容器的直径，第二测距传感器61测量出被测电容器束腰部的直径后，处理器101根据运算公式用得出的被测电容器的直径减去被测电容器束腰部的直径后再除以2即可自行计算得出被测电容器束腰部的深度。

进一步的，参照图7及图8所示，两束腰测砧组件5对应水平横向滑动连接在纵向测杆4的两端，实际测量时可通过手动拨动调节以使两束腰测砧组件5对应夹持在被测电容器的束腰部上。

为了便于人工读取测量数值，本发明纵向测杆4的右侧端面上纵向排列划设有测杆刻度41，在每个束腰测砧组件5的右端面上设有用于指示测杆刻度41的标线51，且测杆刻度41为对称式设计，保证两束腰测砧组件5夹持好被测电容器的束腰部后，能够通过纵向测杆4任意一端的测杆刻度41读出两束腰测砧组件5间的间距。

本实施例中测杆刻度41中，每个最小刻度代表0.5mm，加上估读值使得本发明测量电容器束腰部直径时人工读数的精度达到了0. 1mm。

进一步的，为了便于测量过程中手动调节副尺3的位置，本发明在副尺3上端部还水平横向设有一与主尺量爪12反向相对的延伸部32（如图7所示），该延伸部32的下端面与纵向测杆4的下端面齐平，可以保证副尺3闭合调零。而且，在实际检测操作中检测人员可以用拇指拨动延伸部32来调节副尺3的位置，方便操作。

进一步的，参照图9所示，本发明的容栅传感器组件7包括有：

第一定栅71，竖向排列设于所述主尺1尺身朝向所述主尺量爪12一侧的左侧壁上。

第一动栅72，竖向排列设于所述尺框2上用于匹配插接主尺1尺身的第一插槽23的、对应所述第一定栅71一侧的左侧壁上，且所述第一动栅72与第一定栅71之间不直接接触。

第二定栅73，竖向排列设于所述尺框2上用于匹配插接所述副尺3尺身的第二插槽24的左侧壁上。

第二动栅74，竖向排列设于所述副尺3尺身对应所述第二定栅73一侧的左侧壁上，且所述第二动栅74与第二定栅73之间不直接接触。

在主尺1与副尺3上分别设置第一定栅71和第二动栅74，实际测量时先调节主尺1，待圆形承台机构21夹持固定好被测电容器后，推动尺框2下端的拇指支撑25（如图1所示）使主尺量爪12抵触在被测电容器靠近其束腰部一侧的端面上，而后以尺框2为基点调节副尺3位置，直至副尺3上端的纵向测杆4对应调节到被测电容器的束腰部右侧。在此过程中，定栅与动栅存在部分重合，又因为二者不直接接触而存在一定间隙，使得定栅与动栅之间形成一对对电容。测量过程中主尺1及副尺3沿尺身方向竖向移动时，每对电容的相对遮盖长度将由大到小，由小到大地周期性变化，电容量值也随之相应周期变化，经处理器101转换处理后，即可测得主尺1及副尺3相对于尺框2上端面的机械位移值，即可得出被测电容器的轴向高度及其束腰部的高度。

本发明主尺1与副尺3的测量原理基于现有数显卡尺的容栅传感器测量原理并在此基础上进行了适应性的改进，使得主尺1与副尺3可以同时对被测电容器的高度和束腰部的高度进行测量，无需反复夹取调整被测电容器的位置而测量其不同种类的尺寸数据，在保证了测量精准度的前提下极大地降低了测量操作的繁杂步骤，极大地提高了检测速度和效率。

进一步的，参照图2所示，本发明的数显卡尺还包括有：

无线通讯模块102，设于所述尺框2内的主板100上并与所述的处理器101电性连接，用于将本发明数显卡尺与用户的智能手机等终端设备无线通讯连接，以便于向用户的智能手机发送测量数据，从而取代测量人员手动记录测量数据的工作，便于测量数据的记录与保存，减少了测量人员的工作量，提高了检测效率。

优选的，本实施例中无线通讯模块102为蓝牙模块，因为蓝牙模块技术简单、使用范围极广，且成本相对较低，功耗较低，能够与不同种类的智能设备进行无线连接，适用性强。当然了，在其他一些实施例中无线通讯模块102完全可以采用ZigBee模块或者WiFi模块，只需保证本发明能够与用户的终端设备无线连接以传输检测数据即可。

进一步的，参照图1所示，本发明的尺框2上设有与处理器101电性连接的电源开关键26、清零键27、单位转换键28以及无线通讯开关键29。实际使用时可通过电源开关键26控制本发明的开关机，通过清零键27保证初始待用状态下主尺1与副尺3能够复位调零，通过单位转换键28进行测量单位的转换，通过无线通讯开关键29控制蓝牙模块的开关，在不需要进行测量数据记录时关闭蓝牙通讯功能以降低耗电量。

进一步的，参照图1所示，为了便于测量过程中对主尺1及副尺3进行固定，保证测量准确性，本发明尺框2上还设有用于分别锁紧固定主尺1及副尺3的第一锁紧件30和第二锁紧件301。

上述实施例仅仅为了表述清楚本发明的具体一种实施方式，并不是对本发明的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，依据本发明可以推导总结出其他一些对主尺1、尺框2、圆形承台机构21、第一测距传感器222组件22、副尺3、纵向测杆4、束腰测砧组件5、第二测距传感器61组件6、容栅传感器组件7等的调整或改动，在此就不进行一一列举。凡是依据本发明的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围内。