CN106494133A - 一种比例尺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种比例尺，包括设有刻度边的尺身，尺身在刻度边处向外延长为凸起，凸起上与刻度边重合部位的中部开有固定孔，刻度边上设置有带颜色的保护膜，尺身上套装有能够沿尺身移动的移动套，移动套上与刻度边相重合部位的中部开有移动孔，尺身上设置有凹槽，凹槽内设置有用于测量水平角度的水平测量单元和太阳能电池板，水平测量单元用于通过重力作用测量水平角度，太阳能电池板用于为水平测量单元提供电能。本发明携带方便，功能多，用途广，造价低，实用性强，是适合教学的多功能用具。

Description

一种比例尺
【技术领域】
本发明属于教学用具技术领域，具体涉及一种比例尺。
【背景技术】
目前市场上供应的学生教学用尺有20厘米的塑料直尺，100厘米的木质公尺和大小规格的三角尺等，款式单调，品种稀少，用途单一，不能满足教学和学龄儿童好学求知的要求，在制图教学中，对于小的零部件绘制，用1:1的比例在黑板上画，坐在后面的同学就看不清楚，只有用放大比例(如2:1；3:1；4:1；6:1等比例)画出，才能达到好的教学效果，但现有尺子只有一个比例，制图时，需要当场计算，很容易出错，影响整个图的精确性，现有的直尺不便于画圆，在绘制角度或圆时，需要配合使用其他教学工具才能完成，操作较麻烦，且由于教学中使用频率高，在黑板上演示制图，很容易将尺子磨损坏，由于黑板吸收光线多，反射光线少，透明塑料尺的刻度很容易看不清。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种比例尺，能够满足多比例绘制需要，既可以作直尺正常使用，又能画圆，还能在一定长度范围由规定长度画任意圆，刻度线上设置有保护膜，方便读数。
本发明采用以下技术方案：
一种比例尺，包括设有刻度边的尺身，所述尺身在刻度边处向外延长为凸起，所述凸起上与刻度边重合部位的中部开有固定孔，所述刻度边上设置有带颜色的保护膜，所述尺身上套装有能够沿尺身移动的移动套，所述移动套上与刻度边相重合部位的中部开有移动孔，所述尺身上设置有凹槽，所述凹槽内设置有用于测量水平角度的水平测量单元和太阳能电池板，所述水平测量单元用于通过重力作用测量水平角度，所述太阳能电池板用于为所述水平测量单元提供电能。
进一步的，所述水平测量单元包括位于尺身右侧中空密封的U型玻璃管，所述玻璃管内设有互不接触的镀金导线和电阻丝，所述镀金导线和电阻丝均紧贴玻璃管的内壁从一端延伸至另一端并伸出连接至CPU模块，所述镀金导线和电阻丝之间通过能沿所述玻璃管内壁滑动的球型导体连接，所述球型导体以所述玻璃管底部阻值为0°，用于将所述玻璃管两端不同的电阻值发送给所述CPU模块转换为-45°～+45°角度值。
进一步的，所述玻璃管的开口背离所述刻度边。
进一步的，所述球型导体为水银液珠。
进一步的，所述CPU模块设有功能按键用于数据清零复位。
进一步的，所述刻度边的比例尺刻度包括1:100、1:200和1:500的比例尺度。
进一步的，所述移动套为透明材料制作而成。
进一步的，所述凸起为两个，所述两个凸起分别位于教学尺的两端。
进一步的，所述保护膜为蓝色。
进一步的，所述尺身上标刻有时间单位换算、长度单位换算、面积计算、体积计算、重量单位换算和圆周长计算换算中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明携带方便，功能多，用途广，造价低，实用性强，是适合教学的多功能用具，能绘制多比例线条，能较为精确的标定水平线，更能精确测量水平夹角；同时操作简单，可读取水平值，可在现有笔的配合下画出规定大小的圆；一物二用、成本降低，结构紧凑，没有针尖等危险物品，安全性高。
进一步的，水平测量单元利用了滑动变阻器的原理，巧妙的将固定范围内的阻值转换成-45°～+45°角度值，结构简单实用，操作方便。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图。
图中，1.玻璃管，2.球型导体，3.镀金导线，4.电阻丝，5.功能按键，6.CPU模块，7.液晶显示屏，8.尺身，9.移动套。
【具体实施方式】
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和实施例对本发明进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在以下的描述中，需要理解的是，术语“两端”、“中心”、“两侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本发明提供一种比例尺，如图1所示，包括设有刻度边的尺身8，尺身8在刻度边处向外延长为凸起，凸起上与刻度边重合部位的中部开有固定孔，凸起为两个，两个凸起分别位于直尺的两端，刻度边上设置有蓝色保护膜，蓝色保护膜对人眼敏感，看起来很舒服，且保护有刻度的一面不会被磨损，尺身8上套装有能够沿尺身移动的移动套9，移动套9为透明材料制作而成，移动套9上与刻度边相重合部位的中部开有移动孔，移动套上开有供教学尺穿接的通孔，通孔的大小以移动套能紧套在直尺上、并能在外力作用下沿教学尺移动为宜。移动套上与刻度边相重合部位的中部开有移动孔。
尺身8上设置有凹槽，凹槽内设置有用于测量水平角度的水平测量单元和太阳能电池板，水平测量单元用于通过重力作用测量水平角度。所述太阳能电池板用于为所述水平测量单元提供电能。
凸起为两个，分别位于直尺的两端；或者所述的凸起可以为一个，它位于直尺的一端，直尺的另一端应设有阻挡移动套移离直尺的装置，如类似于凸块、凸条、凸齿、挡块、挡板等的装置。凸起的形状可以是图1左侧的方形、图1右侧的半圆形、也可以是动植物图案、几何图案等形状。
水平测量单元是利用电位器的工作原理，通过球型导体在电阻丝上的滚动，即靠一个动触点在电阻体上的移动，获得部分电压输出，将电压转换成数字信号后得到角度值，具体包括设置在尺身8右侧中空密封的玻璃管1，玻璃管1内设有互不接触的镀金导线3和电阻丝4，镀金导线3和电阻丝4均紧贴玻璃管1的内壁从一端延伸至另一端并伸出连接至CPU模块6，CPU模块6是具有AD数模转换和简单数据处理功能的集成电子模块，例如Atmega16的最小系统模块，镀金导线3和电阻丝4在玻璃管1内平行贯穿永不接触，CPU模块6与液晶显示屏7连接可以显示测量获得的水平角度值。
玻璃管1内设置有球型导体2，球型导体2为水银液珠，水银的凝固点是：-39℃,沸点是：356.7℃,可以液态形式工作在-39℃—357℃以内范围的温度，可以满足不同环境的测量需要，球型导体2受重力作用可在玻璃管1内滚动，球型导体2与镀金导线3和电阻丝4始终保持接触，水银液珠作为一个导体将玻璃管1内的镀金导线3和电阻丝4连接起来，使得CPU模块6，电阻丝4，水银液珠，和镀金导线3串联形成一条完整的回路，球型导体2通过滚动发生位置变化会导通不同长度的电阻丝4以产生不同的电阻值并发送给CPU模块6，玻璃管1为开口背离尺身8水平底边的U型。
由于玻璃管1的开口设计使的水银液珠在重力作用下滚动，与导线和电阻丝接触而形成一个在重力作用下可随水平倾角变化产生一个可变电阻，电阻丝产生的阻值发送至CPU模块6，CPU模块6根据接收到的不同电阻值判断尺身8的水平角度并通过液晶显示屏7显示，可精确地判断教学尺是否处于水平状态，并进一步求出其与水平的夹角。
具体为，以U型玻璃管1的底部阻值为0°，球型导体在U型的玻璃管1中滚动，相当与整个滑动电阻值从最大到最小的范围只有-45°～+45°，U型玻璃管1左右两侧的最大阻值为正负45°，将整个阻值平均，每一个阻值对应-45°～+45°内的一个具体角度值。
CPU模块6设有功能按键5用于数据清零复位，可以根据使用需要对数据进行复位操作。
尺身边缘的刻度线标刻有1:100、1:200和1:500的比例尺度刻度。尺身左侧标刻有时间单位换算、长度单位换算、面积计算、体积计算、重量单位换算和圆周长计算换算中的一种或多种，即：1公里＝2里，1000米；1公斤＝2斤，1000克；1吨＝1000公斤，2000斤；1磅＝0.4536公斤，0.9072斤；1斤＝10两，500克(1两＝50克)；1米＝3尺，100厘米，1000毫米；1升＝1000毫升，1立方分米；1公亩＝100平方米，0.15亩；1公顷＝15亩，100公亩，10000平方米；三角形面积＝底乘高除2；平行四边形面积＝底乘高；梯形面积＝(上底+下底)乘高除2；等基本运算公式。
教学尺可用塑料注塑成形，其尺面的标刻采用照相板标印，照相板是按1:4放大制作。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种比例尺，包括设有刻度边的尺身(8)，其特征在于，所述尺身(8)在刻度边处向外延长为凸起，所述凸起上与刻度边重合部位的中部开有固定孔，所述刻度边上设置有带颜色的保护膜，所述尺身(8)上套装有能够沿尺身移动的移动套(9)，所述移动套(9)上与刻度边相重合部位的中部开有移动孔，所述尺身(8)上设置有凹槽，所述凹槽内设置有用于测量水平角度的水平测量单元和太阳能电池板，所述水平测量单元用于通过重力作用测量水平角度，所述太阳能电池板用于为所述水平测量单元提供电能。
2.如权利要求1所述的一种比例尺，其特征在于，所述水平测量单元包括位于尺身(8)右侧中空密封的U型玻璃管(1)，所述玻璃管(1)内设有互不接触的镀金导线(3)和电阻丝(4)，所述镀金导线(3)和电阻丝(4)均紧贴玻璃管(1)的内壁从一端延伸至另一端并伸出连接至CPU模块(6)，所述镀金导线(3)和电阻丝(4)之间通过能沿所述玻璃管(1)内壁滑动的球型导体(2)连接，所述球型导体(2)以所述玻璃管(1)底部阻值为0°，用于将所述玻璃管(1)两端不同的电阻值发送给所述CPU模块(6)转换为-45°～+45°角度值。
3.如权利要求2所述的一种比例尺，其特征在于，所述玻璃管(1)的开口背离所述刻度边。
4.如权利要求2所述的一种比例尺，其特征在于，所述球型导体(2)为水银液珠。
5.如权利要求2所述的一种比例尺，其特征在于，所述CPU模块(6)设有功能按键(5)用于数据清零复位。
6.如权利要求1所述的一种比例尺，其特征在于，所述刻度边的比例尺刻度包括1:100、1:200和1:500的比例尺度。
7.如权利要求1所述的一种比例尺，其特征在于，所述移动套(9)为透明材料制作而成。
8.如权利要求1所述的一种比例尺，其特征在于，所述凸起为两个，所述两个凸起分别位于教学尺的两端。
9.如权利要求1所述的一种比例尺，其特征在于，所述保护膜为蓝色。
10.如权利要求1所述的一种比例尺，其特征在于，所述尺身(8)上标刻有时间单位换算、长度单位换算、面积计算、体积计算、重量单位换算和圆周长计算换算中的一种或多种。
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