CN203561753U - 一种单摆法智能重力加速度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种单摆法智能重力加速度测量装置，包括：支架、摆线、数据传输线、数据接口、电源接口、增加按钮、复位键、选择按钮、确定按钮、减小按钮、开关、箱体、液晶显示屏、小球、光电门、导线和单片机。本实用新型采用微处理器结合光电技术进行自动计时，自动计算，具有测量精度高、速度快、使用方便、灵活、成本低廉的优点，该装置不仅能研究单摆周期与摆幅关系、单摆周期与摆角关系，同时能准确测量地球各点的绝对重力加速度值，对国防建设、经济建设、科学研究和地壳内部的结构、构造、探查固体矿产与油气资源分布具有重意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及重力加速度测量装置，特别是一种单摆法智能重力加速度测量装置，属于仪器设计制造领域。
背景技术
准确测量地球各点的绝对重力加速度值，对国防建设、经济建设和科学研究有着十分重要的意义。比如，远程洲际弹道导弹、人造地球卫星、宇宙飞船等都在地球重力场中运动。在设计太空飞行器时，也要首先知道准确的重力场数据。
为提高导弹射击准确度，必须准确测量导弹发射点和目标的位置，同时也必须准确掌握地球形状和重力资料。据有关资料表明，1万公里射程洲际导弹在发射点若有2×10-6m/s2（0.2毫伽）的重力加速度误差，则将造成50m的射程误差；发射卫星最后一级火箭速度若有千分之二的相对误差，卫星就会偏离预定轨道近百公里，甚至导致发射失败。在地震预报中，如果地壳上升或下降10mm，将引起3×10-8m/s2（3微伽）的重力加速度变化。
科学界早已认识到这一测量的重要性，但是测量工作面临着很多现实的难题，这主要体现在观测条件和观测手段上，但最主要的困难还是来自测量仪器上，大多数的测量仪器都非常笨重，且拆装不便，因此每完成一次测量所需要的时间都相当漫长。
对于重力加速度装置的研制人们已经做了许多研究，并有一些专利或论文介绍自己的研制方法，进行重力加速度的测量。在前人的基础上，设计出了一种新的用单摆法进行重力加速度智能测量装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种单摆法智能重力加速度测量装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单摆法智能重力加速度测量装置，包括：支架、摆线、数据传输线、数据接口、电源接口、增加按钮、复位键、选择按钮、确定按钮、减小按钮、开关、箱体、液晶显示屏、小球、光电门、导线和单片机，其特征在于：支架的一个末端系着摆线，摆线的一端系着小球，小球置于光电门之处，光电门由数据传输线接到数据接口上，数据接口和电源接口位于箱体同一侧，箱体的另一侧有液晶显示屏、增加按钮、选择按钮、确定按钮、减小按钮、复位键和开关，箱体内部有单片机，单片机通过导线与数据接口、电源接口、增加按钮、选择按钮、确定按钮、减小按钮、复位键、开关和液晶显示屏相连接。
数据接口和电源接口位于箱体的一个侧面上；增加按钮、选择按钮、确定按钮、减小按钮、复位键、开关和液晶显示屏位于箱体的另一侧面上。
本实用新型的有益效果是：一种单摆法智能重力加速度测量装置，该方案改变了传统的单摆测量周期的方法，采用微处理器结合光电技术进行自动计时，自动计算，可以测量不同区域重力加速度的第一数据，实现重力加速度的智能化和高精度测定，具有测量精度高、速度快，方便灵活、易携带、成本低廉、耗能低等优点，为更多的测量带来益处，有很广泛的应用前景，从实际应用层面来看，重力加速度测量对于了解地质构造、资源等是一个重要的参照因素。
附图说明
图1为一种单摆法智能重力加速度测量装置的示意图。
图2为一种单摆法智能重力加速度测量装置的侧截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1、2中，1—支架，2—摆线，3—数据传输线，4—数据接口，5—电源接口，6—增加按钮，7—复位键，8—选择按钮，9—确定按钮，10—减小按钮，11—开关，12—箱体，13—液晶显示屏，14—小球，15—光电门，16—导线，17—单片机。
在箱体12里装入单片机17，并在箱体12的一个侧面上安装数据接口4和电源接口5，之后在箱体12的另一侧面上安装增加按钮6、选择按钮8、确定按钮9、减小按钮10、复位键7、开关11和液晶显示屏13。液晶显示屏13用来显示所需测量数据，增加按钮6、减小按钮10用来调节所需测量数据位数大小，选择按钮8用来选择确定所需测量数据位数，确定按钮9用来决定是否开始数据测量。
将单片机17通过导线16与数据接口4、电源接口5、增加按钮6、选择按钮8、确定按钮9、减小按钮10、复位键7、开关11和液晶显示屏13相连接，为实现智能控制打好基础。数据接口4通过数据传输线3与光电门15相连接，接受光电门15处小球14的通过次数状况。
光电门15处有一凹角与两光电头均在一个平面上，将此处设置一点并规定为坐标点原点。支架1放平稳之后，调节摆线2长度，使得摆线2另一端的小球14球心正好处于光电门15的光电头处，并且不与光电头接触。根据摆角的大小，设定所要求摆角时小球14所在平面与静止状态时小球14所在平面之间的距离。
使用时，在水平台上放好支架1、光电门15和智能装置。插好电源，打开开关11。根据所需要的值，通过增加按钮6和减小按钮10改变数值位数。按选择按钮8调节位数确定每一位数值。按智能装置上的复位键7使测量处于基本状态，然后缓慢拉动小球14并到设定位置，在小球14不碰到光电头的情况下放手，使小球14通过光电门15处所设定的坐标原点且不与光电门15接触。等待小球14摆动稳定，按下确定按钮9即可自动测得数据，通过液晶显示屏13显示出数据。最终，在液晶显示屏13显示出所测量的重力加速度。操作完毕，关掉开关11，切断电源。
本实用新型采用微处理器结合光电技术进行自动计时，自动计算，具有测量精度高、速度快、使用方便、灵活、成本低廉的优点，该装置不仅能研究单摆周期与摆幅关系、单摆周期与摆角关系，同时能准确测量地球各点的绝对重力加速度值，对国防建设、经济建设、科学研究和地壳内部的结构、构造、探查固体矿产与油气资源分布具有重意义。
Claims (3)
1.一种单摆法智能重力加速度测量装置，包括：支架、摆线、数据传输线、数据接口、电源接口、增加按钮、复位键、选择按钮、确定按钮、减小按钮、开关、箱体、液晶显示屏、小球、光电门、导线和单片机，其特征在于：支架的一个末端系着摆线，摆线的一端系着小球，小球置于光电门之处，光电门由数据传输线接到数据接口上，数据接口和电源接口位于箱体同一侧，箱体的另一侧有液晶显示屏、增加按钮、选择按钮、确定按钮、减小按钮、复位键和开关，箱体内部有单片机，单片机通过导线与数据接口、电源接口、增加按钮、选择按钮、确定按钮、减小按钮、复位键、开关和液晶显示屏相连接。
2.根据权利要求1要求所述的一种单摆法智能重力加速度测量装置，其特征是：数据接口和电源接口位于箱体的一个侧面上。
3.根据权利要求1要求所述的一种单摆法智能重力加速度测量装置，其特征是：增加按钮、选择按钮、确定按钮、减小按钮、复位键、开关和液晶显示屏位于箱体的另一侧面上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105280059A (zh) * | 2014-07-15 | 2016-01-27 | 南京千韵电子科技有限公司 | 受迫振动阻尼复摆实验仪 |
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