CN104048574A

CN104048574A - 休止角快速测定装置用刻度盘及其制作方法

Info

Publication number: CN104048574A
Application number: CN201410320707.0A
Authority: CN
Inventors: 张辉; 段晓颖; 唐进法; 李学林; 孙广科; 王虹
Original assignee: Henan University of Traditional Chinese Medicine HUTCM
Current assignee: Henan University of Traditional Chinese Medicine HUTCM
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2034-07-08
Also published as: CN104048574B

Abstract

本发明涉及休止角快速测定装置用刻度盘及其制作方法，有效解决休止角快速测定装置操作不方便，容易出现误差及不能直接读取的问题，圆盘体以中心点0为原心有多个同心圆，均分成等分结构，等分点上有休止角的数值，等分线上有数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，连接结构两端有开口，在计算机的软件MSWord2010或Word2007中，选择带数据标记的雷达图，删除第一列，在当前窗口中的第一列和第二列录入休止角和半径，在第二列录入半径的数值，再在第一列中录入同一行半径数值对应的休止角的数值，得休止角雷达图，打印，印刻在平面板体上，本发明方法简单，操作方便，可直接读取休止角，避免计算过程和测量的误差。

Description

休止角快速测定装置用刻度盘及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种休止角快速测定装置用刻度盘及其制作方法。

背景技术

休止角指在重力场中，粉料堆积体的自由表面处于平衡的极限状态时自由表面与水平面之间的角度，传统方法是：将三个漏斗固定于铁架台，串联，最下边漏斗与桌面距离为2cm，取颗粒小心从最上边的漏斗往下倒，至形成的圆锥顶部接触到最下边的漏斗，停止倾倒，测量圆锥底部直径，计算圆锥体底部半径r=直径/2，按照公式α=arctan(h/r)计算休止角，公式中α休止角，r为圆锥体底部半径，h为圆锥体的高度，采用这种方法既操作不方便，又容易在计算过程中和测量中出现误差，故改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种休止角快速测定装置用刻度盘及其制作方法，可有效解决休止角快速测定装置操作不方便，容易出现误差及不能直接读取的问题。

本发明解决的技术方案是，该休止角快速测定装置用刻度盘的结构是，圆盘体的中心为中心点0，圆盘体上有以中心点0为原心，自内向外半径每次依次增加0.5cm的多个同心圆，多个同心圆均分成角度相等的等分结构，等分结构的等分点与中心点0之间连成直线，构成由起点等分线、1号等分线至终点等分线的刻度表盘，每条等分线与圆盘体上最外圈的同心圆的圆周线交点为等分点，刻度表盘上的中心点0上部垂直的起点等分线的上端为等分点的起点，等分点的起点即钟表12点的位置，从等分点的起点，顺时针依次分布为第一等分点至最后一个等分点，第一等分点至最后一个等分点上依次有从大至小顺序排列的第一个休止角的数值至最后一个休止角的数值，1号等分线至终点等分线上顺时针分布有沿圆盘体内圈向外依次相隔0.1cm间距递增的数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，渐开螺旋状的连接结构的两端之间有开口。

所述的圆盘体为透明的圆形或方形的平面板体；所述的起点等分线的一侧在渐开螺旋状的连接结构的开口处自圆盘体的外圈向内依次有每个圆的半径，单位为cm；所述的等分点、等分线均由刻制在圆盘体上的凹槽构成；所述的休止角的数值为圆锥体高度h时，圆锥体底部半径为1-10cm时相对应的休止角数值；所述的数据点为圆锥体高度h时，第一等分点至最后一个等分点上的休止角的数值相对应的圆锥体底部半径的数值在1号等分线至终点等分线上的点；所述的h为2cm、3cm、4cm、5cm；所述的每条等分线上沿中心点0至等分线外端均标识有圆锥体底部半径数值的刻度线，每0.1cm为一单位；所述的圆盘体上的最内圈同心圆的半径为0.5cm，最外圈同心圆的半径为3-10cm。

该休止角快速测定装置用刻度盘的制作方法为：在计算机的软件MSWord2010或Word2007中，点击word菜单中插入，依次选择图标、雷达图、带数据标记的雷达图，确定，在弹出的窗口中，删除第一列，原来的第二列自动改变为第一列，原来的第三列自动改变为第二列，在当前窗口中的第一列（为原来的第二列）第一行录入：休止角（即录入休止角这三个汉字），第二列（为原来的第三列）第一行录入：半径（即录入半径这两个汉字），然后在第二列第二行录入半径的第一个数值a，在第二列中自第二行向下依次递增数值0.1cm的方式录入半径的数值，至第二列第n行录入半径的最后一个数值b，所述的n为≥20的整数，n=[(b－a)＋（0.1×2）]×10，其中，a为第二列中半径的第一个数值，1cm≤a＜3cm，b为第二列中半径的最后一个数值，3cm≤b≤10cm；在第一列第二行中录入，当休止角计算公式中的圆锥体高度为h cm时，半径的第一个数值对应的休止角的数值，休止角的数值为：=DEGREES(ATAN(h/半径单元格))，在第一列中自第二行向下依次按第一列第二行中休止角的数值的录入方式录入同一行半径数值对应的休止角的数值，录入完后，即得到同一行半径数值对应的休止角的数值，清除第一列和第二列的第二行中的数据，关闭数据窗口，得n－1等分结构的休止角雷达图，将休止角雷达图打印，印刻在方形或圆形的平面板体上，构成休止角快速测定装置用刻度盘；所述的休止角的计算公式中DEGREES的含义是弧度转换为度；h为圆锥体的高度，h=2 cm、3 cm、4 cm、5 cm，ATAN为反正切函数，所述的半径单元格为与休止角的数值同一行的半径的数值所在的单元格，即当要计算的休止角的数值需要输入在第一列第二行中，则此时，同一行的半径的数值所在的单元格为第二列第二行，半径单元格表示为B2，此时，即在第二列第二行中输入：=DEGREES(ATAN(h/B2))；当要计算的休止角的数值需要输入在第一列第三行中，则此时，同一行的半径的数值所在的单元格为第二列第三行，半径单元格表示为B3，此时，即在第一列第三行中输入：DEGREES(ATAN(h/B3))，以此类推；所述的休止角雷达图，在MSWord2010或Word2007中，选中休止角雷达图对图形的坐标轴添加次要网格线；所述的休止角的数值和半径的数值有小数点时，只保留小数点后一位数。

本发明方法简单，操作方便，可直接读取休止角，有效避免了计算过程和测量的误差。

附图说明

图1休止角快速测定装置的主视图（现有技术）。

图2为本发明的半径为1-4.9时的结构主视图。

图3为本发明的半径为1.9-4.1时的结构主视图。

图4为本发明的半径为1-2.9时的结构主视图。

图5为本发明的半径为2.4-4.9时的结构主视图。

图6为本发明的使用状态图。

图1-图6中，1为圆盘体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1-图6所示：

实施例1

该休止角快速测定装置用刻度盘的结构是，圆盘体1的中心为中心点0，圆盘体上有以中心点0为原心，自内向外半径每次依次增加0.5cm的多个同心圆，多个同心圆均分成角度相等的40等分结构，等分结构的等分点与中心点0之间连成直线，构成由起点等分线、1号等分线至终点等分线的刻度表盘，每条等分线与圆盘体上最外圈的同心圆的圆周线交点为等分点，刻度表盘上的中心点0上部垂直的起点等分线的上端为等分点的起点，等分点的起点即钟表12点的位置，从等分点的起点，顺时针依次分布为第一等分点至最后一个等分点，第一等分点至最后一个等分点上依次有从大至小顺序排列的第一个休止角的数值61.2至最后一个休止角的数值22.2，1号等分线至终点等分线上顺时针分布有沿圆盘体内圈向外依次相隔0.1cm间距递增的数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，渐开螺旋状的连接结构的两端之间有开口；所述的圆盘体为透明的圆形或方形的平面板体；所述的起点等分线的一侧在渐开螺旋状的连接结构的开口处自圆盘体的外圈向内依次有每个圆的半径，单位为cm；所述的等分点、等分线均由刻制在圆盘体上的凹槽构成；所述的休止角的数值为圆锥体高度为2cm时，圆锥体底部半径为1.1-4.9cm时相对应的休止角数值；所述的数据点为圆锥体高度2cm时，第一等分点至最后一个等分点上的休止角的数值相对应的圆锥体半径的数值在1号等分线至终点等分线上的点；所述的每条等分线上沿中心点0至等分线外端均标识有圆锥体半径数值的刻度线，每0.1cm为一单位；所述的圆盘体上的最内圈同心圆的半径为0.5cm，最外圈同心圆的半径为5cm（如图2所示）。

该休止角快速测定装置用刻度盘的制作方法为：在计算机的软件MSWord2010或Word2007中，点击word菜单中插入，依次选择图标、雷达图、带数据标记的雷达图，确定，在弹出的窗口中，删除第一列，原来的第二列自动改变为第一列，原来的第三列自动改变为第二列，在当前窗口中的第一列（为原来的第二列）第一行录入：休止角，第二列（为原来的第三列）第一行录入：半径，然后在第二列第二行录入半径的第一个数值1，在第二列中自第二行向下依次递增数值0.1cm的方式录入半径的数值，至第二列第41行录入半径的最后一个数值4.9，在第一列第二行中录入：=DEGREES(ATAN(2/B2))，在第一列中自第二行向下依次按第一列第二行中休止角的数值的录入方式录入同一行半径数值对应的休止角的数值，录入完后，即得到同一行半径数值对应的休止角的数值，清除第一列和第二列的第二行中的数据，关闭数据窗口，得40等分结构的休止角雷达图，将休止角雷达图打印，印刻在方形或圆形的平面板体上，构成休止角快速测定装置用刻度盘。

实施列2

该休止角快速测定装置用刻度盘的结构是，圆盘体1的中心为中心点0，圆盘体上有以中心点0为原心，自内向外半径每次依次增加0.5cm的多个同心圆，多个同心圆均分成角度相等的23等分结构，等分结构的等分点与中心点0之间连成直线，构成由起点等分线、1号等分线至终点等分线的刻度表盘，每条等分线与圆盘体上最外圈的同心圆的圆周线交点为等分点，刻度表盘上的中心点0上部垂直的起点等分线的上端为等分点的起点，等分点的起点即钟表12点的位置，从等分点的起点，顺时针依次分布为第一等分点至最后一个等分点，第一等分点至最后一个等分点上依次有从大至小顺序排列的第一个休止角的数值45.0至最后一个休止角的数值26.0，1号等分线至终点等分线上顺时针分布有沿圆盘体内圈向外依次相隔0.1cm间距递增的数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，渐开螺旋状的连接结构的两端之间有开口；所述的圆盘体为透明的圆形或方形的平面板体；所述的起点等分线的一侧在渐开螺旋状的连接结构的开口处自圆盘体的外圈向内依次有每个圆的半径，单位为cm；所述的等分点、等分线均由刻制在圆盘体上的凹槽构成；所述的休止角的数值为圆锥体高度2 cm时，圆锥体底部半径为2.0-4.1cm时相对应的休止角数值；所述的数据点为圆锥体高度2 cm时，第一等分点至最后一个等分点上的休止角的数值相对应的圆锥体底部半径的数值在1号等分线至终点等分线上的点；所述的每条等分线上沿中心点0至等分线外端均标识有圆锥体底部半径数值的刻度线，每0.1cm为一单位；所述的圆盘体上的最内圈同心圆的半径为0.5cm，最外圈同心圆的半径为4.5cm（如图3所示）。

该休止角快速测定装置用刻度盘的制作方法为：在计算机的软件MSWord2010或Word2007中，点击word菜单中插入，依次选择图标、雷达图、带数据标记的雷达图，确定，在弹出的窗口中，删除第一列，原来的第二列自动改变为第一列，原来的第三列自动改变为第二列，在当前窗口中的第一列（为原来的第二列）第一行录入：休止角，第二列（为原来的第三列）第一行录入：半径，然后在第二列第二行录入半径的第一个数值1.9，在第二列中自第二行向下依次递增数值0.1cm的方式录入半径的数值，至第二列第24行录入半径的最后一个数值4.1，在第一列第二行中录入：=DEGREES(ATAN(2/B2))，在第一列中自第二行向下依次按第一列第二行中休止角的数值的录入方式录入同一行半径数值对应的休止角的数值，录入完后，即得到同一行半径数值对应的休止角的数值，清除第一列和第二列的第二行中的数据，关闭数据窗口，得23等分结构的休止角雷达图，将休止角雷达图打印，印刻在方形或圆形的平面板体上，构成休止角快速测定装置用刻度盘。

需要指出的是，上述仅是给出的实施例，是用于说明本申请的具体实施情况，并非是对本发明的限制，本发明并不仅限于上述实施例，凡是本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的等效或等同的变化、改型、添加或替换的本质上相同的技术方案，均应属于本发明的保护范围。

本发明使用时，直接放置在休止角测定装置（如图1所示，为现有技术）的底盘上，本发明的中心点对应放在休止角测定装置最下方漏斗的出口处，测量粉体或颗粒的休止角时，漏斗中匀速加入待测颗粒，颗粒会在以中心点为中心，形成一个锥体，覆盖后的如图6所示，这时，灰色圆部分即为颗粒覆盖部分，灰色圆的边缘与渐开螺旋状的连接结构（即曲线）相交处对应的坐标为33.7，即得该颗粒的休止角为33.7°，其半径为3.0cm，高度为2cm，经公式α=arctan(h/r)计算，休止角α为33.7°（休止角的单位是度，在本发明休止角快速测定装置用刻度盘上的休止角只显示休止角的数值，不标示单位，只在实际操作时，读取休止角后，加上单位即可），本发明的创新之处在于测量休止角时，通过颗粒的锥体边缘与曲线相交的点的坐标及为该颗粒的休止角，该方法直观，简洁，操作方便，不需要二次计算，避免了计算的过程和测量的误差，本发明操作简单，使用方便，可直接读取休止角，既直观，又快速，工作效率高，有巨大的经济和社会效益。

Claims

1.一种休止角快速测定装置用刻度盘，其特征在于，圆盘体的中心为中心点0，圆盘体上有以中心点0为原心，自内向外半径每次依次增加0.5cm的多个同心圆，多个同心圆均分成角度相等的等分结构，等分结构的等分点与中心点0之间连成直线，构成由起点等分线、1号等分线至终点等分线的刻度表盘，每条等分线与圆盘体上最外圈的同心圆的圆周线交点为等分点，刻度表盘上的中心点0上部垂直的起点等分线的上端为等分点的起点，等分点的起点即钟表12点的位置，从等分点的起点，顺时针依次分布为第一等分点至最后一个等分点，第一等分点至最后一个等分点上依次有从大至小顺序排列的第一个休止角的数值至最后一个休止角的数值，1号等分线至终点等分线上顺时针分布有沿圆盘体内圈向外依次相隔0.1cm间距递增的数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，渐开螺旋状的连接结构的两端之间有开口。

2.根据权利要求1所述的休止角快速测定装置用刻度盘，其特征在于，所述的圆盘体为透明的圆形，刻制在方形或圆形的平面板体上，构成一体结构；所述的起点等分线的一侧在渐开螺旋状的连接结构的开口处自圆盘体的外圈向内依次有每个圆的半径，单位为cm；所述的等分点、等分线均由刻制在圆盘体上的凹槽构成；所述的休止角的数值为圆锥体高度h时，圆锥体底部半径为1-10cm时相对应的休止角数值；所述的数据点为圆锥体高度h时，第一等分点至最后一个等分点上的休止角的数值相对应的圆锥体底部半径的数值在1号等分线至终点等分线上的点；所述的h为2 cm、3 cm、4 cm、5 cm；所述的每条等分线上沿中心点0至等分线外端均标识有圆锥体底部半径数值的刻度线，每0.1cm为一单位；所述的圆盘体上的最内圈同心圆的半径为0.5cm，最外圈同心圆的半径为3-10cm。

3.根据权利要求1或2所述的休止角快速测定装置用刻度盘，其特征在于，圆盘体的中心为中心点0，圆盘体上有以中心点0为原心，自内向外半径每次依次增加0.5cm的多个同心圆，多个同心圆均分成角度相等的40等分结构，等分结构的等分点与中心点0之间连成直线，构成由起点等分线、1号等分线至终点等分线的刻度表盘，每条等分线与圆盘体上最外圈的同心圆的圆周线交点为等分点，刻度表盘上的中心点0上部垂直的起点等分线的上端为等分点的起点，等分点的起点即钟表12点的位置，从等分点的起点，顺时针依次分布为第一等分点至最后一个等分点，第一等分点至最后一个等分点上依次有从大至小顺序排列的第一个休止角的数值61.2至最后一个休止角的数值22.2，1号等分线至终点等分线上顺时针分布有沿圆盘体内圈向外依次相隔0.1cm间距递增的数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，渐开螺旋状的连接结构的两端之间有开口；所述的圆盘体为透明的圆形，刻制在方形或圆形的平面板体上，构成一体结构；所述的起点等分线的一侧在渐开螺旋状的连接结构的开口处自圆盘体的外圈向内依次有每个圆的半径，单位为cm；所述的等分点、等分线均由刻制在圆盘体上的凹槽构成；所述的休止角的数值为圆锥体高度为2 cm时，圆锥体底部半径为1.1-4.9cm时相对应的休止角数值；所述的数据点为圆锥体高度为2 cm时，第一等分点至最后一个等分点上的休止角的数值相对应的圆锥体半径的数值在1号等分线至终点等分线上的点；所述的每条等分线上沿中心点0至等分线外端均标识有圆锥体半径数值的刻度线，每0.1cm为一单位；所述的圆盘体上的最内圈同心圆的半径为0.5cm，最外圈同心圆的半径为5cm。

4.根据权利要求1或2所述的休止角快速测定装置用刻度盘，其特征在于，圆盘体的中心为中心点0，圆盘体上有以中心点0为原心，自内向外半径每次依次增加0.5cm的多个同心圆，多个同心圆均分成角度相等的23等分结构，等分结构的等分点与中心点0之间连成直线，构成由起点等分线、1号等分线至终点等分线的刻度表盘，每条等分线与圆盘体上最外圈的同心圆的圆周线交点为等分点，刻度表盘上的中心点0上部垂直的起点等分线的上端为等分点的起点，等分点的起点即钟表12点的位置，从等分点的起点，顺时针依次分布为第一等分点至最后一个等分点，第一等分点至最后一个等分点上依次有从大至小顺序排列的第一个休止角的数值45.0至最后一个休止角的数值26.0，1号等分线至终点等分线上顺时针分布有沿圆盘体内圈向外依次相隔0.1cm间距递增的数据点，数据点连线，构成渐开螺旋状的连接结构，渐开螺旋状的连接结构的两端之间有开口；所述的圆盘体为透明的圆形，刻制在方形或圆形的平面板体上，构成一体结构；所述的起点等分线的一侧在渐开螺旋状的连接结构的开口处自圆盘体的外圈向内依次有每个圆的半径，单位为cm；所述的等分点、等分线均由刻制在圆盘体上的凹槽构成；所述的休止角的数值为圆锥体高度为2 cm时，圆锥体底部半径为2.0-4.1cm时相对应的休止角数值；所述的数据点为圆锥体高度为2 cm时，第一等分点至最后一个等分点上的休止角的数值相对应的圆锥体底部半径的数值在1号等分线至终点等分线上的点；所述的每条等分线上沿中心点0至等分线外端均标识有圆锥体底部半径数值的刻度线，每0.1cm为一单位；所述的圆盘体上的最内圈同心圆的半径为0.5cm，最外圈同心圆的半径为4.5cm。

5.权利要求1或2-4所述的休止角快速测定装置用刻度盘的制作方法，其特征在于，在计算机软件MSWord2010或Word2007中，点击word菜单中插入，依次选择图标、雷达图、带数据标记的雷达图，确定，在弹出的窗口中，删除第一列，原来的第二列自动改变为第一列，原来的第三列自动改变为第二列，在当前窗口中的第一列第一行录入：休止角，第二列第一行录入：半径，然后在第二列第二行录入半径的第一个数值a，在第二列中自第二行向下依次递增数值0.1cm的方式录入半径的数值，至第二列第n行录入半径的最后一个数值b，所述的n为≥20的整数，n=[(b－a)＋（0.1×2）]×10，其中，a为第二列中半径的第一个数值，1cm≤a＜3cm，b为第二列中半径的最后一个数值，3cm≤b≤10cm；在第一列第二行中录入，当休止角计算公式中的圆锥体高度为h cm时，半径的第一个数值对应的休止角的数值，休止角的数值为：=DEGREES(ATAN(h/半径单元格))，在第一列中自第二行向下依次按第一列第二行中休止角的数值的录入方式录入同一行半径数值对应的休止角的数值，录入完后，即得到同一行半径数值对应的休止角的数值，清除第一列和第二列的第二行中的数据，关闭数据窗口，得n－1等分结构的休止角雷达图，将休止角雷达图打印，印刻在方形或圆形的平面板体上，构成休止角快速测定装置用刻度盘；所述的休止角的计算公式中DEGREES的含义是弧度转换为度；h为圆锥体的高度，h=2cm、3cm、4cm、5cm，ATAN为反正切函数，所述的半径单元格为与休止角的数值同一行的半径的数值所在的单元格，当计算的休止角需要输入在第一列第二行中，则此时对应的半径为第二列第二行，半径单元格表示为B2，此时，即在第二列第二行中输入：=DEGREES(ATAN(h/B2))；当计算的休止角需要输入在第一列第三行中，则此时对应的半径为第二列第三行，单元格表示为B3，此时，即在第一列第三行中输入：DEGREES(ATAN(h/B3))，以此类推；所述的休止角雷达图，在MSWord2010或Word2007中，选中休止角雷达图对图形的坐标轴添加次要网格线；所述的休止角的数值和半径的数值有小数点时，只保留小数点后一位数。

6.根据权利要求5所述的休止角快速测定装置用刻度盘的制作方法，其特征在于，在计算机软件MSWord2010或Word2007中，点击word菜单中插入，依次选择图标、雷达图、带数据标记的雷达图，确定，在弹出的窗口中，删除第一列，原来的第二列自动改变为第一列，原来的第三列自动改变为第二列，在当前窗口中的第一列第一行录入：休止角，第二列第一行录入：半径，然后在第二列第二行录入半径的第一个数值1，在第二列中自第二行向下依次递增数值0.1cm的方式录入半径的数值，至第二列第41行录入半径的最后一个数值4.9，在第一列第二行中录入：=DEGREES(ATAN(2/B2))，在第一列中自第二行向下依次按第一列第二行中休止角的数值的录入方式录入同一行半径数值对应的休止角的数值，录入完后，即得到同一行半径数值对应的休止角的数值，清除第一列和第二列的第二行中的数据，关闭数据窗口，得40等分结构的休止角雷达图，将休止角雷达图打印，印刻在方形或圆形的平面板体上，构成休止角快速测定装置用刻度盘。

7.根据权利要求5所述的休止角快速测定装置用刻度盘的制作方法，其特征在于，在计算机软件MSWord2010或Word2007中，点击word菜单中插入，依次选择图标、雷达图、带数据标记的雷达图，确定，在弹出的窗口中，删除第一列，原来的第二列自动改变为第一列，原来的第三列自动改变为第二列，在当前窗口中的第一列第一行录入：休止角，第二列第一行录入：半径，然后在第二列第二行录入半径的第一个数值1.9，在第二列中自第二行向下依次递增数值0.1cm的方式录入半径的数值，至第二列第24行录入半径的最后一个数值4.1，在第一列第二行中录入：=DEGREES(ATAN(2/B2))，在第一列中自第二行向下依次按第一列第二行中休止角的数值的录入方式录入同一行半径数值对应的休止角的数值，录入完后，即得到同一行半径数值对应的休止角的数值，清除第一列和第二列的第二行中的数据，关闭数据窗口，得23等分结构的休止角雷达图，将休止角雷达图打印，印刻在方形或圆形的平面板体上，构成休止角快速测定装置用刻度盘。