CN204964117U - 一种重心测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重心测定仪，包括一个基座和承物板，基座上开设有一条沿其宽度方向的滑轨，滑轨内滚动连接有活动标记仪，基座上表面设置有一个支承，该支承与承物板之间球铰接；利用合力矩定理计算出重力作用线与水平面交点的坐标，并自动以简明标记标注于物体上。能够方便快捷地测出形状不规则、密度不均匀的物体的重心，且只要压力传感器足够灵敏，标记定位时控制电路控制过程准确，能够具有很好的精度。测出的重心以两条直线的交点表示，比较简明直观。本实用新型提供了一种使用力学方法方便快捷不需进行复杂计算就能测定物体重心的仪器。

Description

一种重心测定仪

技术领域

本实用新型是涉及一种测定仪，具体地说是涉及一种利用物体在重心和一平行集中支持力系下的平衡，通过合力原理测定重心的重心测定仪，属于测量技术领域。

背景技术

在科学研究和生产生活中，常常需要测定物体的重心（即质心）。而物体的形状通常很不规则，其密度可能也不是均一的，因此，测定一般物体的重心略显麻烦，最好能有一种仪器能够准确、快速地测出物体的重心。如果先确定物体的质量分布，再通过计算得出重心，方法上是可行的，但无论测量还是计算都不太方便。

发明内容

本实用新型的目的是克服了现有技术中的不足，提供一种不需进行复杂计算、利用力学方法就能方便快捷测定物体重心的仪器。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种重心测定仪，包括一个基座和承物板，基座上开设有一条沿其宽度方向的滑轨，滑轨内滚动连接有活动标记仪，基座上表面设置有一个支承，该支承与承物板之间球铰接；承物板的边缘连接有支持触头，支持触头的一端固定于承物板上，支持触头的另一端连接有压力传感器；基座内部设置有控制电路，控制电路与压力传感器、活动标记仪之间电连接；活动标记仪包括一个L形支架，纵向杆滑动连接于滑轨内，横向杆的一端连接重力作用线标记；所述L形支架的纵向杆和横向杆均为可伸缩杆。

重力作用线标记包括一个圆杆和连接于圆杆底部的塑粘性部件。

将承物板视为以承物板中心为原点的X-Y水平面，各支持触头承受承物板上重物的压力，压力传感器感知各支持触头承受的压力，并根据各支持触头所施加的支持力的数值，计算承物板上重物的重力作用线与X-Y平面交点的坐标，并将此坐标值转化为电信号，所述控制电路能够接收压力传感器的电信号，从而控制活动标记仪在滑轨内移动；使重力作用线标记与重力作用线重合，并将重力作用线标记固定到物体上。

所述支持触头有若干个，均匀分布在承物板上，每一个支持触头都连接有与其对应的压力传感器，每一个支持触头施加的支持力均为竖向的集中力。

压力传感器根据以下公式计算重力作用线与X-Y平面交点的坐标，重心在过点（x_c，y_c）与X-Y平面垂直的直线上：

活动标记仪能够在控制电路的控制下移动，沿着滑轨水平移动纵向杆，也可以伸缩横向杆，以保证重力作用线标记可以到达物体放置处任意位置。用木编圆管夹持重力作用线标记的圆杆，可夹紧或放松。底部的塑粘性部件可根据各材料性能优劣选定，如表面涂胶的橡皮泥等，能够粘住物体并有一定的强度，以记录重力作用线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用物体在重力和一平行集中支持力系下的平衡，通过计算平行力系的合力作用线重点的坐标，确定重力作用线，再利用两条不同的重力作用线，取其交点，求其重心。原理简明，实施简易，使用方便快捷。

本实用新型能够方便快捷地测出形状不规则、密度不均匀的物体的重心，且只要压力传感器灵敏，重力作用线标记定位准确，测出的重心以两条直线的交点表示，比较简明直观。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示了重心测定仪整体侧视图结构；

图2显示了重力作用线标记的结构；

图3显示了重心测定仪俯视图结构；

其中：1、基座；2、压力传感器；3、支持触头；4、活动标记仪；5、重力作用线标记；6、开关；7、承物板；8、圆杆；9、塑粘性部件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种重心测定仪，包括一个基座1和承物板7，基座1上开设有一条沿其宽度方向的滑轨，滑轨内滚动连接有活动标记仪4，基座1上表面设置有一个支承，该支承与承物板7之间球铰接；承物板7的边缘连接有支持触头3，支持触头3的一端固定于承物板7上，支持触头3的另一端连接有压力传感器2；基座1内部设置有控制电路，控制电路与压力传感器2、活动标记仪4之间电连接；活动标记仪4包括一个L形支架，纵向杆滑动连接于滑轨内，横向杆的一端连接重力作用线标记5；所述L形支架的纵向杆和横向杆均为可伸缩杆。

重力作用线标记5包括一个圆杆8和连接于圆杆底部的塑粘性部件9。

压力传感器2能够感知支持触头3承受的压力，并转化为电信号传给控制电路，支持触头3均匀分布在承物板7的支撑部分上，每一个支持触头3下有与其对应的压力传感器2。它们的密度分布适中，能够承受一般物体的重量且每一个支持触头3施加的支持力均为竖向的集中力。

将物体放在承物板7上，打开开关6，此时活动标记仪4开始运行，压力传感器2感受各支持触头3承受的压力，并将其转化为电信号传给控制电路；控制电路控制活动标记仪4移动，使活动标记仪4能够在控制电路的控制下移动，沿着滑轨水平移动，也可以伸缩横向杆和纵向杆，以保证重力作用线标记5可以到达物体放置处任意位置，以此记录使重力作用线。最后使活动标记仪4放开重力作用线标记5，拿取物体，做适当的翻转后重复上述步骤，便得到了两条重力作用线，其交点即为重心。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种重心测定仪，其特征是：包括一个基座和承物板，基座上开设有一条沿其宽度方向的滑轨，滑轨内滚动连接有活动标记仪，基座上表面设置有一个支承，该支承与承物板之间球铰接；承物板的边缘连接有支持触头，支持触头的一端固定于承物板上，支持触头的另一端连接有压力传感器；基座内部设置有控制电路，控制电路与压力传感器、活动标记仪之间电连接；活动标记仪包括一个L形支架，纵向杆滑动连接于滑轨内，横向杆的一端连接重力作用线标记；所述L形支架的纵向杆和横向杆均为可伸缩杆。

2.根据权利要求1所述的重心测定仪，其特征是：重力作用线标记包括一个圆杆和连接于圆杆底部的塑粘性部件。

3.根据权利要求1所述的重心测定仪，其特征是：将承物板视为以承物板中心为原点的X-Y水平面，各支持触头承受承物板上重物的压力，压力传感器感知各支持触头承受的压力，并根据各支持触头所施加的支持力的数值，计算承物板上重物的重力作用线与X-Y平面交点的坐标，并将此坐标值转化为电信号；压力传感器根据以下公式计算重力作用线与X-Y平面交点的坐标，重心在过点（x_c，y_c）与X-Y平面垂直的直线上：

所述控制电路能够接收压力传感器的电信号，从而控制活动标记仪在滑轨内移动；使重力作用线标记与重力作用线重合，并将重力作用线标记固定到物体上。

4.根据权利要求1所述的重心测定仪，其特征是：所述支持触头有若干个，均匀分布在承物板上，每一个支持触头都连接有与其对应的压力传感器，每一个支持触头施加的支持力均为竖向的集中力。