CN104111351A - 一种机械式加速度仪 - Google Patents

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陈健
朱纯
朱云
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Abstract

本发明公开了一种机械式加速度仪，包括底座，滑块，第一弹簧，第二弹簧，加速度标尺，调零旋钮；底座上设有长方形凹槽，第一弹簧、滑块、第二弹簧依次直线联结并置于凹槽内；第一弹簧端口固定在凹槽宽边所在侧壁上；第二弹簧端口与调零旋钮联结，调零旋钮固定在凹槽另一条宽边所在侧壁上；加速度标尺固定在底座上表面；滑块上端联结一立杆，立杆上固定一加速度指针。本发明原理清晰，结构简单、成本低、操作简便，不易损坏，可测量水平方向运动物体的加速度。

Description

一种机械式加速度仪
技术领域
本发明属于测量仪器领域，涉及一种加速度测量仪器，具体为一种机械式加速度仪。
背景技术
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，现有的加速度测量装置大多带有传感器和信号放大电路，其结构和原理较为复杂、成本较高。
发明内容
本发明的目的，是开发一种物理原理清晰、结构简单、无电子电路的机械式加速度仪。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种机械式加速度仪，包括底座，滑块，第一弹簧，第二弹簧，加速度标尺，调零旋钮；所述底座上设有光滑的长方形凹槽，第一弹簧、滑块、第二弹簧依次直线联结并沿凹槽长边方向置于凹槽内，滑块可沿凹槽长边方向自由滑动；第一弹簧的端口固定在凹槽的一条宽边所在的侧壁上；第二弹簧的端口与调零旋钮联结，调零旋钮横穿并旋转固定在凹槽另一条宽边所在的侧壁上；加速度标尺沿凹槽长边方向固定在底座上表面；滑块上端联结一立杆，立杆上固定一加速度指针，加速度指针指向加速度标尺用于指示加速度值，调零旋钮用于对加速度指针所指加速度值进行测量前的调零。
所述第一弹簧和第二弹簧为两个长度相同、粗细相同、弹性系数相同的弹簧。
所述加速度标尺上加速度的最小分度值为0.1ms-2。
所述凹槽设有凹槽盖板，凹槽盖板上沿立杆移动路径设有条形孔。
本发明的测量原理如下：当本发明沿水平方向静止放置时，滑块在第一弹簧和第二弹簧弹力的作用下处于平衡位置，此时加速度指针正好指向加速度标尺上的“0”刻线位置；当本发明以加速度a沿水平方向加速运动时，设滑块的质量为m，第一弹簧和第二弹簧的弹性系数分别为k1和k2，滑块位置的改变量为x，此时滑块受到两弹簧的弹性力和惯性力的作用，有(k1+k2)x＝ma，a＝(k1+k2)x/m，即加速度a的大小与滑块位置的改变量x成正比，加速度标尺由a＝(k1+k2)x/m标定。
本发明原理清晰，结构简单、成本低、操作简便，不易损坏，可测量水平方向运动物体的加速度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的构成示意图。
图2是本发明的原理分析图。
图3是本发明带凹槽盖的示意图。
图中：1.底座；2.滑块；3.第一弹簧；4.第二弹簧；5.加速度标尺；11.凹槽；12.调零旋钮；13.凹槽盖板；14.条形孔；21.立杆；22.加速度指针。
具体实施方式
如图1所示，底座1上设有光滑的长方形凹槽11，第一弹簧3、滑块2、第二弹簧4依次直线联结后沿凹槽11长边方向置于凹槽11内，滑块2可沿凹槽11长边方向自由滑动；第一弹簧3的端口固定在凹槽11左侧宽边所在的侧壁上；第二弹簧4的端口与调零旋钮12联结，调零旋钮12横穿并旋转固定在凹槽11右侧宽边所在的侧壁上；加速度标尺5沿凹槽11长边方向固定在底座1上表面；滑块2上端联结立杆21，立杆21上固定加速度指针22，加速度指针22指向加速度标尺5用于指示加速度值。
第一弹簧3和第二弹簧4为两个长度相同、粗细相同、弹性系数相同的弹簧。
加速度标尺5上加速度的最小分度值为0.1ms-2。
如图3所示，凹槽11设有配套的凹槽盖板13以防止尘埃进入凹槽11并保护凹槽11内的构件，凹槽盖板13上沿立杆21的移动路径设有条形孔14以便立杆21移动。
图1、图3中，本发明沿水平方向静止放置，此时加速度指针22正好指向加速度标尺5的“0”刻线位置。如果加速度指针22指示的加速度值与加速度标尺5上的“0”刻线位置有偏差，可旋转调零旋钮12推动第二弹簧4带动滑块2上的加速度指针22进行测量前的调零。
如图2所示，本发明以加速度a水平向左加速运动，滑块2向右偏离“0”刻线x，根据图中受力分析，有(k1+k2)x＝ma，a＝(k1+k2)x/m，式中m为滑块的质量，k1和k2分别为第一弹簧3和第二弹簧4的弹性系数，加速度标尺5由a＝(k1+k2)x/m标定，可直接从加速度标尺5上读取加速度值。

Claims (3)

1.一种机械式加速度仪，包括底座(1)，滑块(2)，第一弹簧(3)，第二弹簧(4)，加速度标尺(5)，调零旋钮(12)；所述底座(1)上设有光滑的长方形凹槽(11)，第一弹簧(3)、滑块(2)、第二弹簧(4)依次直线联结并沿凹槽(11)长边方向置于凹槽(11)内；第一弹簧(3)的端口固定在凹槽(11)的一条宽边所在的侧壁上；第二弹簧(4)的端口与调零旋钮(12)联结，调零旋钮(12)横穿并旋转固定在凹槽(11)另一条宽边所在的侧壁上；加速度标尺(5)沿凹槽(11)长边方向固定在底座(1)上表面；滑块(2)上端联结一立杆(21)，立杆(21)上固定一指向加速度标尺(5)的加速度指针(22)。
2.根据权利要求1所述的一种机械式加速度仪，其特征在于：所述第一弹簧(3)和第二弹簧(4)为两个长度相同、粗细相同、弹性系数相同的弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种机械式加速度仪，其特征在于：所述加速度标尺(5)上加速度的最小分度值为0.1ms-2。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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