CN107289907A - 带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法 - Google Patents

带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，所述测量仪器至少包括两个相互垂直的平面，其特征在于：（1）刻度盘的制作，在一平面上设有圆形，所述圆形的圆周上设有以该圆形圆心为顶点表示的角度刻度及刻度值；（2）透明圆环制作，所述透明圆环内部设有沿圆环圆周的透明密闭空腔；（3）将制作好的透明圆环与刻度盘上的圆形同心共面固定设置；（4）向透明密闭空腔中注入液体，并封闭注入口；（5）将刻度盘固定在测量仪器的平面上。

Description

带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法
技术领域
带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，属于测量工具和测量工具制造领域。
背景技术
在现实生产、教学等活动中常常需要准确快速直观的获得斜面的角度，找出水平面、竖直面等，为了能够快速高效的找出水平面、竖直面、斜面倾角、一定角度的线特设计了带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法。其技术特征如下。
发明内容
带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，所述测量仪器至少包括两个相互垂直的平面，其特征在于：（1）刻度盘的制作，在一平面上设有圆形，所述圆形的圆周上设有以该圆形圆心为顶点表示的角度刻度及刻度值；（2）透明圆环制作，所述透明圆环内部设有沿圆环圆周的透明密闭空腔；（3）将制作好的透明圆环与刻度盘上的圆形同心共面固定设置；（4）向透明密闭空腔中注入液体，并封闭注入口；（5）将刻度盘固定在测量仪器的平面上。
为了使刻度盘上的圆形与透明圆环很好的同心共面设置，应将刻度盘上圆形设为凸出于刻度盘平面的凸台，或将刻度盘上安装透明圆环的位置设为凹形圆环；所述凸台与凹形透明圆环安装位置应该与所述透明圆环半径相同。
所述制作刻度盘的平面由铁磁性材料制成，所述平面抛光处理；所述刻度线与平面形成鲜明对比；该铁磁性材料制作的平面上还设有小磁体。其目的在于，作图过程中常常需要作出一定角度的角，这时液体平面或气泡的原始位置的记忆就非常重要了，设置小磁体的目的就是标记液面或气泡所在的初始位置。
所述的刻度盘设有刻度线的一面做镜面处理。
所述刻度盘上刻度线沿直径设有4条过圆形圆心的粗线；所述粗线将圆形8等分；在每一等分对应圆弧上又设有2个粗短线刻度线，将其所在圆弧3等分。这样在操作时能够很容易识别30度、45度、60度、90度。
所述透明圆环沿其半径的任一横截面上透明密闭空腔的横截面相同。
所述透明密闭空腔的横截面为任意形状。所述形状可以为圆形、椭圆形、方形、三角形、长方形等等。
给所述透明密闭空腔内注入的液体体积为透明密闭空腔容积的一半。由于已经将环形固定在设有刻度线的圆盘上，且所述环形与刻度线上的圆盘共面同心设置，所以很容易实现液体体积变为密闭空腔容积的一半。
给所述透明密闭空腔内注入的液体所使该空腔内产生一小气泡为止。但是如果是用作教学仪器上设置，要在科学的前提下保证让学生能够明显观察，这时注入液体体积为密闭空腔容积一半的做法更具有优越性。
安装时首先将测量仪器固定刻度盘的平面置于竖方向，使另一平面放置于水平方向上，将设有圆环形的刻度盘固定在测量仪器的竖直平面上，使刻度盘上一过圆心的粗线也在竖直方向上。
所述的刻度盘与透明圆环制作没有先后顺序之分。
附图说明
图1：一种带有环形水平仪的测量仪器—教学用三角板。
具体实施方式
下面以一种带有环形水平仪的测量仪器—教学用三角板手工制作过程为例对该发明进一步阐释。考虑到手工制作，故将制作方法进行调整。
制作材料：废旧光盘4张、直径为1cm的透明塑料管50cm、墨水溶液、海绵胶（或双面胶）、教学用三角板。
制作工具：刀片、三秒胶水、302胶、注射器1支、磨刀石、记号笔、桌垫、重锤线、瓶盖、直尺、量角器。
制作过程。
将4张光盘同轴整齐叠放，将3秒胶水滴入光盘缝隙中，使4张光盘粘合为一体。相当于本发明阐述方法中刻度盘上的凸台。
用刀片截取长度略大于光盘周长的透明塑料管，将该透明塑料管的两端用磨刀石打磨平整。
将少许3秒胶水滴在瓶盖上，将打磨好的透明塑料管两端蘸上3秒胶水，两端对齐挤压，使透明塑料管粘成封闭管。
用注射器吸取蓝墨水溶液，注入密封塑料管少许，检查密封塑料管的密封性。
将密闭透明塑料管套在粘合好的光盘上，给光盘和透明塑料管接触处滴上3秒胶水，使光盘与透明密闭塑料管牢固连接。
向透明密闭塑料管内注入墨水溶液，使管内形成一个小气泡，将透明密闭塑料管上的注射器针孔用302胶封闭。
光盘上刻度描绘。
将制作好的环形水平仪用双面胶（或海绵胶）粘贴在教学用三角板平面上。为了提高手工描绘刻度线的准确性，故应先粘贴后描绘，作为机器批量生产，先直接在设有圆形的平面上描绘刻度。
将三角板平面贴紧竖直黑板平面，用重锤线使三角板的一直角边处于竖直方向。固定三角板，移动重锤线，使重锤线落在环形水平仪内气泡上，用记号笔在光盘边缘上标出两点。
用记号笔借助直尺连接标出的两点。
用上述方法将另一直角边竖直放置，标出另外两点并用记号笔连线。
用上述方法将斜边竖直放置时，标出两点并用记号笔连线。
用量角器在黑板上画出一边为水平的15度角。调整固定有上述水平仪的三角板使三角板的一边与所画15度角的一边重合，如此在光盘上标出15度等分点。
教具的设计反思与改进。
至此，所制三角板完全能够准确画出水平线、竖直线、以15度为倍数的角。但是考虑的教具的直观性和画图过程对学生应有良好的可视性，因此将透明密闭管内液体减为所述透明密闭空腔容积的一半较好，可以增强可视性。
考虑到气温对墨水的影响因素，如结冰情况，应将墨水溶液换为汽车的防冻液。
改进后所制教具准确性检验。
在黑板上画一竖直线，用重锤线来判断所画线是否竖直。
在黑板上画出竖直线、水平线、60度角、45度角、30度角、15度角、相互垂直的直线，并用直角三角板检验60度、45度、30度、垂直。
使用方法。
画水平线：用三角形边画水平线时，让管内左右两端液面与所光盘上所画线平行。
画竖直线：用直角边画，让管内左右两端液面与所述光盘上平行与直角边的线相平齐，用另一直角边画出竖直线。
判断已画线是否竖直或平行：将三角板任一边与所判断线重合，看管内两端液面是否与平行于该边的线重合。
判断平面是否水平：将三角板任一边放于所判断平面上，看管内两端液面是否与平行于该边的线重合，让三角板在该平面上换另外一个方向放置，观察管内液面是否与光盘上所画线平行。
在黑板上画一定角度的斜线：让管内液面与光盘上所画线成一定角度，与光盘上该线平行的一个三角板的边画出的线即为所需角度的线。

Claims (10)

1.带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，所述测量仪器至少包括两个相互垂直的平面，其特征在于：（1）刻度盘的制作，在一平面上设有圆形，所述圆形的圆周上设有以该圆形圆心为顶点表示的角度刻度及刻度值；（2）透明圆环制作，所述透明圆环内部设有沿圆环圆周的透明密闭空腔；（3）将制作好的透明圆环与刻度盘上的圆形同心共面固定设置；（4）向透明密闭空腔中注入液体，并封闭注入口；（5）将刻度盘固定在测量仪器的平面上。
2.根据权利要求1所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：所述制作刻度盘的平面由铁磁性材料制成；所述刻度线与平面形成鲜明对比；该铁磁性材料制作的平面上还设有小磁体。
3.根据权利要求1所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：所述刻度盘上刻度线沿直径设有4条过圆形圆心的粗线；所述粗线将圆形8等分；在每一等分对应圆弧上又设有2个粗短线刻度线，将其所在圆弧3等分。
4.根据权利要求1所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：所述透明圆环沿其半径的任一横截面上透明密闭空腔的横截面都相同。
5.根据权利要求4所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：所述透明密闭空腔的横截面为任意形状。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：给所述透明密闭空腔内注入的液体体积为透明密闭空腔容积的一半。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：给所述透明密闭空腔内注入的液体所使该空腔内产生一小气泡为止。
8.根据权利要求1或2所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：安装时首先将测量仪器固定刻度盘的平面置于竖方向，使另一平面放置于水平方向上，将设有圆环形的刻度盘固定在测量仪器的竖直平面上，使刻度盘上一过圆心的粗线也在竖直方向上。
9.根据权利要求1所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：所述的刻度盘与透明圆环制作没有先后顺序之分。
10.根据权利要求1或2所述的带有环形水平仪的测量仪器及其制作方法，其特征在于：所述的刻度盘设有刻度线的一面做镜面处理。
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