CN211719140U - 一种物理实验光具座装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物理实验光具座装置，它涉及物理实验领域，它包括底座组件、摄像头组件和操作组件，所述的摄像头组件装设在底座组件的背部，所述的操作组件放置在底座组件的上方。物理实验光具座考试中，通过摄像头来判断放置在滑块上的操作组件，判断操作组件间的距离，因此通过后台的程序来给定物理实验成绩，取代人为肉眼给定成绩的传统做法，本物理实验光具座装置在不改变现有传统物理实验光具座装置的外形和结构，对光具座实验进行了智能化的升级，达到智能监控的目的，优化后不影响学生操作元器件的步骤和习惯。

Description

一种物理实验光具座装置

技术领域：

本实用新型涉及一种物理实验光具座装置，属于物理实验技术领域。

背景技术：

物理是一门以观察和实验为基础的自然科学，物理学的实验基础、理论体系及研究方法在学生智能结构的发展中占有非常重要的地位；由于物理本身比较抽象，如若能在物理实验教学中培养学生的发散思维和创造能力，则对学生认知能力的提高，创造能力的萌发都将起着强有力的作用，因此很多学生专门设置了物理实验课程，在学生对相关物理元器件的操作过程中，提高了学生对相关元器件的认知能力和动手能力，进而提高了学生对物理课程的兴趣。

在物理实验的光具座实验中，则通过底座、滑块、凸透镜、凹透镜、平面镜、灯板、射灯、白板等来构成物理实验的光具座装置，学生通过在滑块上放置所需的凸透镜、凹透镜、平面镜、灯板、射灯、白板，通过成像定理移动滑块，来验证光学成像的定理，在物理实验光具座实验考试中，则是由老师观察学生的操作，从而来评定物理实验分数。

目前大多的物理光具座实验，存在以下问题：①物理实验光具座考试中，需由老师观察学生的操作，来给定实验分数，评分效率低，且存在误判的可能性；②物理实验光具座考试中，凸透镜、凹透镜、平面镜、灯板、射灯、白板是否放置合适，滑块距离是否合适，只能通过人眼判别，无法通过智能的方法检测；③物理实验光具座考试中，通过凸透镜、凹透镜或平面镜使灯板或射灯等光源成像的图像是否符合实验要求，只能通过人眼判别，无法通过智能的方法检测。

实用新型内容：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种物理实验光具座装置，实时监测，数据可靠，可判断放置在滑块上的操作组件，判断操作组件间的距离，并可对采集的图像进行保存分析，实时给定实验分数的物理实验光具座装置。

本实用新型的一种物理实验光具座装置，它包括底座组件、摄像头组件和操作组件，所述的底座组件起到美观和支撑连接其他零部件的作用，所述的摄像头组件装设在底座组件的背部，起到摄像的作用，所述的操作组件可以有选择性的放置在底座组件的上方，通过不同的组合，实现不同的光具座实验，上述组件中相互间通过特定的装配连接关系，构成一种物理实验光具座装置的整体。

所述的底座组件为整个光具座的中枢，起到美观和支撑连接其他零部件的作用，所述的底座组件包括左支撑、右支撑、滑轨、滑轨螺柱、摄像头支撑架、标尺、固定滑块组件、左滑块组件和右滑块组件，所述的左支撑和右支撑分别设于底座组件的左侧和右侧，且均呈长方体，所述的左支撑包括滑轨安装位、滑轨螺柱孔、摄像头支撑架安装位和标尺安装位，所述的滑轨安装位有两个，设于左支撑的前侧和后侧，为一凹孔，直径比滑轨直径稍大，用于嵌入安装滑轨，所述的滑轨螺柱孔为一通孔，用于滑轨螺柱穿过，所述的摄像头支撑架安装位为一凹槽，凹槽截面比摄像头支撑架截面稍大，用于嵌入安装摄像头支撑架，所述的标尺安装位为一凹槽，凹槽截面比标尺截面稍大，用于嵌入安装标尺，所述的右支撑结构形式与左支撑结构形式相似，与左支撑呈对称关系，本专利不再累述，所述的滑轨共有两根，呈圆环状，具有一定的强度和光滑的表面，具体材质不限，两端分别嵌入安装在左支撑和右支撑的滑轨安装位内，所述的滑轨螺柱具有一定的长度，穿过滑轨后从滑轨螺柱孔穿出，后经螺母把左支撑、右支撑和滑轨固定装配在一起，使左支撑、右支撑、两根滑轨和滑轨螺柱形成一个整体，所述的摄像头支撑架呈长条形，嵌入安装在摄像头支撑架安装位，上固定装配有摄像头组件安装位，用于对摄像头组件进行装配，所述的标尺上设置有一系列的刻度，当左滑块组件和右滑块组件滑动到不同的位置时，可以读取滑动位置的数值，所述的固定滑块组件固定装配在滑轨的中部，所述的左滑块组件和右滑块组件的结构形式和固定滑块组件类似，不同之处是固定滑块组件是固定在滑轨的中部，而左滑块组件装设在固定滑块组件的左侧，右滑块组件装设在固定滑块组件的右侧，且左滑块组件和右滑块组件可以沿着滑轨滑动，另外一个不同之处是操作组件安装位的截面不一致，可以使合适的操作组件才可以放置在固定滑块组件、左滑块组件和右滑块组件上，实现了防呆的目的。

作为优选，所述的固定滑块组件包括滑块、方螺母和滑块螺栓，所述的滑块固定装配在滑轨的中部，滑块包括滑轨孔、操作组件安装位、滑块螺孔和方螺母安装位，所述的滑轨孔设置有两个，为通孔，设于滑块的两侧，滑轨可穿过滑轨孔，所述的操作组件安装位为一凹槽，用于不同的操作组件放置于上方，所述的滑块螺孔为设在操作组件安装位内的一个通孔，用于滑块螺栓穿过，所述的方螺母安装位为一长方体凹槽，用于嵌入安装方螺母，所述的方螺母呈长方体，中部设有螺孔，嵌入安装在方螺母安装位内，使滑块螺栓可以拧入到方螺母的螺孔内，且穿过滑块螺孔。

作为优选，所述的摄像头组件装设在底座组件的背部，起到摄像的作用，所述的摄像头组件包括立柱、第一手拧螺丝、摄像头支架、摄像头和第二手拧螺丝，所述的立柱呈一字型，具有一定的强度，具体材质不限，套设在摄像头组件安装位上，上下开有两个螺孔，所述的第一手拧螺丝穿过立柱下部的螺孔，后与摄像头组件安装位上的螺纹拧紧，即可把立柱固定在底座组件上，所述的摄像头支架套设在立柱上，摄像头支架包括摄像头安装位、固定螺孔、立柱安装位、第二螺孔和线缆走线位，所述的摄像头安装位用于装设摄像头，所述的固定螺孔设于摄像头支架的两侧，用于固定摄像头，所述的立柱安装位呈凸起状，用于卡合立柱，所述的第二螺孔用于第二手拧螺丝把摄像头支架固定安装在立柱上，所述的线缆走线位用于摄像头的走线，可以对当前的图像进行录像，并可以把图像信息通过线缆传输到后台的设备进行分析处理。

作为优选，所述的操作组件可以有选择性的放置在底座组件的上方，通过不同的组合，实现不同的光具座实验，操作组件包括凸透镜组件、凹透镜组件、平面镜组件、灯板组件、射灯组件和白板组件，凸透镜组件可以装设在固定滑块组件的操作组件安装位上，通过锁紧滑块螺栓可以把凸透镜组件固定在固定滑块组件上，所述的凸透镜组件包括凸透镜、凸透镜立柱、第一连接底座和第一色块，所述的凸透镜呈圆柱体，为一凸透镜，所述的凸透镜立柱呈长条形，两端设有螺纹，上端通过螺纹与凸透镜连接，下端通过螺纹螺母与第一连接底座固定连接在一起，所述的第一连接底座设在凸透镜组件的下端，呈长方体状，底部有一凸块，可以嵌入到操作组件安装位上，所述的第一色块设在第一连接底座的两侧，设有颜色，具体颜色不限，用于摄像头对第一色块的图像识别。

作为优选，所述的凹透镜组件和凸透镜组件的结构形式相似，不同之处是凸透镜改为凹透镜，第一色块颜色不一致，本专利不再阐述。

作为优选，所述的平面镜组件同样的可以装设在固定滑块组件的操作组件安装位上，通过锁紧滑块螺栓可以把平面镜组件固定在固定滑块组件上，所述的平面镜组件包括平面镜、平面镜立柱、第二连接底座和第二色块，其与凸透镜组件的区别在于，凸透镜变成平面镜，平面镜立柱比凸透镜立柱的长度小，第二色块的颜色与第一色块的颜色不一致。

作为优选，所述的灯板组件可以装设在左滑块组件或右滑块组件上，通过锁紧螺栓可以把灯板组件固定在左滑块组件或右滑块组件上，所述的灯板组件包括灯板、灯板立柱、第四连接底座和第三色块，所述的灯板为发光体，灯板包括灯板外壳、灯板电路板和灯板盖板，所述的灯板外壳呈长方体，中部设有透光槽，所述的灯板电路板固定装配在灯板外壳上，与外部设备电连接，上部设有灯带，通过设置灯带在灯板电路板上的位置，可以显示不同的形状，具体灯带的形状不限，均在本专利的保护范围内，所述的灯板盖板通过螺栓固定在灯板外壳上，所述的灯板立柱呈长条形，两端设有螺纹，上端通过螺纹与灯板连接，下端通过螺纹螺母与第四连接底座固定连接在一起，所述的第四连接底座设在灯板组件的下端，呈长方体状，底部有一凸块，可以嵌入到左滑块组件的安装位上，所述的第三色块设在第四连接底座的两侧，设有颜色，具体颜色不限，用于摄像头对第三色块的图像识别。

作为优选，所述的射灯组件和灯板组件的结构形式相似，可以装设在左滑块组件或右滑块组件上，区别是灯板改为射灯，所述的射灯与外部设备电连接，通电后可以射出一定亮度的光束，另外一个区别是第三色块颜色不一致，本专利不再阐述。

作为优选，所述的白板组件可以装设在左滑块组件或右滑块组件上，通过锁紧螺栓可以把灯板组件固定在左滑块组件或右滑块组件上，所述的白板组件包括白板、白板立柱、第三连接底座和第四色块，其与灯板组件的区别在于，灯板变成白板，白板立柱比灯板立柱的长度小，第四色块的颜色与第三色块的颜色不一致。

本实用新型的有益效果：

1、物理实验光具座实验考试中，老师只需要给学生定下考试内容后，学生操作相关的器件，然后通过串口连接到后台的处理设备，后台设备采集回来的摄像头图像信息，一方面可以保存在设备上，另外一方面可以对图像进行图像识别分析处理，从而可以从后台知道学生的操作是否准确，每个步骤的分数是否能获取，学生提交后，考试结束，即可马上知道该学生考试的分数，实现了对整个光具座装置的实时监控及智能操作，大大的提高了物理实验的考试效率，也减少了老师重复单调的评分工作，减少了成绩误判的可能性；

2、物理实验光具座考试中，通过摄像头来判断放置在滑块上的操作组件，判断操作组件间的距离，因此通过后台的程序来给定物理实验成绩，取代人为肉眼给定成绩的传统做法；

3、本物理实验光具座装置在不改变现有传统物理实验光具座装置的外形和结构，对光具座实验进行了智能化的升级，达到智能监控的目的，优化后不影响学生操作元器件的步骤和习惯；

4、摄像头组件放置在底座组件的上端，不影响学生在底座组件对其他部件的操作；

5、摄像头组件通过旋开第一手拧螺丝快速的拆卸，达到摄像头组件快速装配和拆卸的功能，使装配和拆卸更为的简单。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中底座组件的结构示意图；

图3为本实用新型中左支撑的结构示意图；

图4为本实用新型中固定滑块组件的结构示意图；

图5为本实用新型中摄像头组件的结构示意图；

图6为本实用新型中摄像头支架的结构示意图；

图7为本实用新型中凸透镜组件的结构示意图；

图8为本实用新型中平面镜组件的结构示意图；

图9为本实用新型中灯板组件的结构示意图；

图10为本实用新型中灯板的分解结构示意图；

图11为本实用新型中射灯组件的结构示意图；

图12为本实用新型中白板组件的结构示意图；

图13为本实用新型中射灯组件的使用状态示意图。

1-底座组件；11-左支撑；111-滑轨安装位；112-滑轨螺柱孔； 113-摄像头支撑架安装位；114-标尺安装位；12-右支撑；13-滑轨； 14-滑轨螺柱；15-摄像头支撑架；151-摄像头组件安装位；16-标尺；17-固定滑块组件；171-滑块；1711-滑轨孔；1712-操作组件安装位； 1713-滑块螺孔；1714-方螺母安装位；172-方螺母；173-滑块螺栓； 18-左滑块组件；19-右滑块组件；2-摄像头组件；21-立柱；22-第一手拧螺丝；23-摄像头支架；231-摄像头安装位；232-固定螺孔；233- 立柱安装位；234-第二螺孔；235-线缆走线位；24-摄像头；25-第二手拧螺丝；3-操作组件；31-凸透镜组件；311-凸透镜；312-凸透镜立柱；313-第一连接底座；314-第一色块；32-凹透镜组件；33-平面镜组件；331-平面镜；332-平面镜立柱；333-第二连接底座；334- 第二色块；34-灯板组件；341-灯板；3411-灯板外壳；34111-透光槽；3412-灯板电路板；34121-灯带；3413-灯板盖板；342-灯板立柱；343- 第四连接底座；344-第三色块；35-射灯组件；351-射灯；36-白板组件；361-白板；362-白板立柱；363-第三连接底座；364-第四色块。

具体实施方式：

如图1-图13所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括底座组件1、摄像头组件2和操作组件3，所述的底座组件1起到美观和支撑连接其他零部件的作用，所述的摄像头组件2装设在底座组件1的背部，起到摄像的作用，所述的操作组件3可以有选择性的放置在底座组件1的上方，通过不同的组合，实现不同的光具座实验，上述组件中相互间通过特定的装配连接关系，构成一种物理实验光具座装置的整体。

所述的底座组件1为整个光具座的中枢，起到美观和支撑连接其他零部件的作用，所述的底座组件1包括左支撑11、右支撑12、滑轨13、滑轨螺柱14、摄像头支撑架15、标尺16、固定滑块组件17、左滑块组件18和右滑块组件19，所述的左支撑11和右支撑12分别设于底座组件1的左侧和右侧，且均呈长方体，所述的左支撑11包括滑轨安装位111、滑轨螺柱孔112、摄像头支撑架安装位113和标尺安装位114，所述的滑轨安装位111有两个，设于左支撑11的前侧和后侧，为一凹孔，直径比滑轨13直径稍大，用于嵌入安装滑轨 13，所述的滑轨螺柱孔112为一通孔，用于滑轨螺柱14穿过，所述的摄像头支撑架安装位113为一凹槽，凹槽截面比摄像头支撑架15 截面稍大，用于嵌入安装摄像头支撑架15，所述的标尺安装位114 为一凹槽，凹槽截面比标尺16截面稍大，用于嵌入安装标尺16，所述的右支撑12结构形式与左支撑11结构形式相似，与左支撑11呈对称关系，本专利不再累述，所述的滑轨13共有两根，呈圆环状，具有一定的强度和光滑的表面，具体材质不限，两端分别嵌入安装在左支撑11和右支撑12的滑轨安装位111内，所述的滑轨螺柱14具有一定的长度，穿过滑轨13后从滑轨螺柱孔112穿出，后经螺母把左支撑11、右支撑12和滑轨13固定装配在一起，使左支撑11、右支撑12、两根滑轨13和滑轨螺柱14形成一个整体，所述的摄像头支撑架15呈长条形，嵌入安装在摄像头支撑架安装位113，上固定装配有摄像头组件安装位151，用于对摄像头组件2进行装配，所述的标尺16上设置有一系列的刻度，当左滑块组件18和右滑块组件 19滑动到不同的位置时，可以读取滑动位置的数值，所述的固定滑块组件17固定装配在滑轨13的中部，所述的左滑块组件18和右滑块组件19的结构形式和固定滑块组件17类似，不同之处是固定滑块组件17是固定在滑轨13的中部，而左滑块组件18装设在固定滑块组件17的左侧，右滑块组件19装设在固定滑块组件17的右侧，且左滑块组件18和右滑块组件19可以沿着滑轨13滑动，另外一个不同之处是操作组件安装位1712的截面不一致，可以使合适的操作组件3才可以放置在固定滑块组件17、左滑块组件18和右滑块组件19 上，实现了防呆的目的。

其中，所述的固定滑块组件17包括滑块171、方螺母172和滑块螺栓173，所述的滑块171固定装配在滑轨13的中部，滑块171 包括滑轨孔1711、操作组件安装位1712、滑块螺孔1713和方螺母安装位1714，所述的滑轨孔1711设置有两个，为通孔，设于滑块171 的两侧，滑轨13可穿过滑轨孔1711，所述的操作组件安装位1712 为一凹槽，用于不同的操作组件3放置于上方，所述的滑块螺孔1713 为设在操作组件安装位1712内的一个通孔，用于滑块螺栓173穿过，所述的方螺母安装位1714为一长方体凹槽，用于嵌入安装方螺母 172，所述的方螺母172呈长方体，中部设有螺孔，嵌入安装在方螺母安装位1714内，使滑块螺栓173可以拧入到方螺母172的螺孔内，且穿过滑块螺孔1713；所述的摄像头组件2装设在底座组件1的背部，起到摄像的作用，所述的摄像头组件2包括立柱21、第一手拧螺丝22、摄像头支架23、摄像头24和第二手拧螺丝25，所述的立柱21呈一字型，具有一定的强度，具体材质不限，套设在摄像头组件安装位151上，上下开有两个螺孔，所述的第一手拧螺丝22穿过立柱21下部的螺孔，后与摄像头组件安装位151上的螺纹拧紧，即可把立柱21固定在底座组件1上，所述的摄像头支架23套设在立柱 21上，摄像头支架23包括摄像头安装位231、固定螺孔232、立柱安装位233、第二螺孔234和线缆走线位235，所述的摄像头安装位 231用于装设摄像头24，所述的固定螺孔232设于摄像头支架23的两侧，用于固定摄像头24，所述的立柱安装位233呈凸起状，用于卡合立柱21，所述的第二螺孔234用于第二手拧螺丝25把摄像头支架23固定安装在立柱21上，所述的线缆走线位235用于摄像头24 的走线，可以对当前的图像进行录像，并可以把图像信息通过线缆传输到后台的设备进行分析处理；所述的操作组件3可以有选择性的放置在底座组件1的上方，通过不同的组合，实现不同的光具座实验，操作组件3包括凸透镜组件31、凹透镜组件32、平面镜组件33、灯板组件34、射灯组件35和白板组件36，凸透镜组件31可以装设在固定滑块组件17的操作组件安装位1712上，通过锁紧滑块螺栓173 可以把凸透镜组件31固定在固定滑块组件17上，所述的凸透镜组件 31包括凸透镜311、凸透镜立柱312、第一连接底座313和第一色块 314，所述的凸透镜311呈圆柱体，为一凸透镜，所述的凸透镜立柱 312呈长条形，两端设有螺纹，上端通过螺纹与凸透镜311连接，下端通过螺纹螺母与第一连接底座313固定连接在一起，所述的第一连接底座313设在凸透镜组件31的下端，呈长方体状，底部有一凸块，可以嵌入到操作组件安装位1712上，所述的第一色块314设在第一连接底座313的两侧，设有颜色，具体颜色不限，用于摄像头24对第一色块314的图像识别；所述的凹透镜组件32和凸透镜组件31的结构形式相似，不同之处是凸透镜311改为凹透镜，第一色块314颜色不一致，本专利不再阐述；所述的平面镜组件33同样的可以装设在固定滑块组件17的操作组件安装位1712上，通过锁紧滑块螺栓 173可以把平面镜组件33固定在固定滑块组件17上，所述的平面镜组件33包括平面镜331、平面镜立柱332、第二连接底座333和第二色块334，其与凸透镜组件31的区别在于，凸透镜311变成平面镜 331，平面镜立柱332比凸透镜立柱312的长度小，第二色块334的颜色与第一色块314的颜色不一致；所述的灯板组件34可以装设在左滑块组件18或右滑块组件19上，通过锁紧螺栓可以把灯板组件 34固定在左滑块组件18或右滑块组件19上，所述的灯板组件34包括灯板341、灯板立柱342、第四连接底座343和第三色块344，所述的灯板341为发光体，灯板341包括灯板外壳3411、灯板电路板 3412和灯板盖板3413，所述的灯板外壳3411呈长方体，中部设有透光槽34111，所述的灯板电路板3412固定装配在灯板外壳3411上，与外部设备电连接，上部设有灯带34121，通过设置灯带34121在灯板电路板3412上的位置，可以显示不同的形状，具体灯带34121的形状不限，均在本专利的保护范围内，所述的灯板盖板3413通过螺栓固定在灯板外壳3411上，所述的灯板立柱342呈长条形，两端设有螺纹，上端通过螺纹与灯板341连接，下端通过螺纹螺母与第四连接底座343固定连接在一起，所述的第四连接底座343设在灯板组件 34的下端，呈长方体状，底部有一凸块，可以嵌入到左滑块组件18的安装位上，所述的第三色块344设在第四连接底座343的两侧，设有颜色，具体颜色不限，用于摄像头24对第三色块344的图像识别；所述的射灯组件35和灯板组件34的结构形式相似，可以装设在左滑块组件18或右滑块组件19上，区别是灯板341改为射灯351，所述的射灯351与外部设备电连接，通电后可以射出一定亮度的光束，另外一个区别是第三色块344颜色不一致，本专利不再阐述；所述的白板组件36可以装设在左滑块组件18或右滑块组件19上，通过锁紧螺栓可以把灯板组件34固定在左滑块组件18或右滑块组件19上，所述的白板组件36包括白板361、白板立柱362、第三连接底座363 和第四色块364，其与灯板组件34的区别在于，灯板341变成白板361，白板立柱362比灯板立柱342的长度小，第四色块364的颜色与第三色块344的颜色不一致。

本具体实施方式在工作时，首先把摄像头组件2的立柱21插放在摄像头支撑架15上的摄像头组件安装位151上，然后用第一手拧螺丝22对立柱21进行锁紧，把摄像头24的线缆与外部的设备相接，此时满足物理实验光具座装置是安装需求；接着启动外部设备，启动物理实验光具座装置，摄像头24工作，此时在外部设备的显示屏上可以看到摄像头24前的图像，为底座组件1上的固定滑块组件17、左滑块组件18和右滑块组件19相关的位置信息，在物理实验光具座实验操作时，操作者根据不同的实验要求把凸透镜组件31，凹透镜组件32和平面镜组件33其中的一个放置在固定滑块组件17的滑块 171上，然后旋紧滑块螺栓173对凸透镜组件31，凹透镜组件32或平面镜组件33进行固定，把灯板组件34或射灯组件35，及白板组件36放置在左滑块组件18和右滑块组件19上，此时完成操作组件 3的放置，然后通过对左滑块组件18和右滑块组件19左右移动，可以实现不同的成像，实现不同的光具座实验要求；此时摄像头24采集到操作组件3在底座组件1上的图像信息，通过对第一色块314、第二色块334、第三色块344、第四色块364的不同颜色的特征识别，可以识别凸透镜组件31，凹透镜组件32，平面镜组件33，灯板组件 34，射灯组件35，白板组件36是否有放置在底座组件1上，以及放置的位置，从而可以判断操作组件3是否放置准确，以及放置调节的距离是否符合操作要求，摄像头24的图像信息通过线缆传递到外部设备进行保存和分析，通过外部设备的分析，可以判断学生的操作是否符合实验规范，可以判断学生的操作是否合格，从而在外部设备上根据学生的操作来给学生对应实验分数，实现了物理实验光具座装置的实时监控及智能评分。

本具体实施方式通过旋开第一手拧螺丝22可以快速的拆卸摄像头组件2，达到摄像头组件2快速装配和拆卸的功能，使装配和拆卸更为的简单。

本具体实施方式在外部设备的显示屏上，在学生操作物理实验装置时，可以实时看到摄像头的图像信息，也就是可以看到学生的操作信息，可以看到操作组件3在底座组件1上的图像信息，在学生操作结束时，根据外部设备后台的已经设定的评分标准，可以实时给出学生该次操作的实验分数，如学生对分数有异议时，可以在外部设备上回放当时操作过程的视频，来通过视频监控判断是否有误判成绩的情况。

本具体实施方式物理实验光具座实验考试中，老师只需要给学生定下考试内容后，学生操作相关的器件，然后通过串口连接到后台的处理设备，后台设备采集回来的摄像头图像信息，一方面可以保存在设备上，另外一方面可以对图像进行图像识别分析处理，从而可以从后台知道学生的操作是否准确，每个步骤的分数是否能获取，学生提交后，考试结束，即可马上知道该学生考试的分数，实现了对整个光具座装置的实时监控及智能操作，大大的提高了物理实验的考试效率，也减少了老师重复单调的评分工作，减少了成绩误判的可能性；物理实验光具座考试中，通过摄像头来判断放置在滑块上的操作组件，判断操作组件间的距离，因此通过后台的程序来给定物理实验成绩，取代人为肉眼给定成绩的传统做法；本物理实验光具座装置在不改变现有传统物理实验光具座装置的外形和结构，对光具座实验进行了智能化的升级，达到智能监控的目的，优化后不影响学生操作元器件的步骤和习惯；摄像头组件放置在底座组件的上端，不影响学生在底座组件对其他部件的操作；摄像头组件通过旋开第一手拧螺丝快速的拆卸，达到摄像头组件快速装配和拆卸的功能，使装配和拆卸更为的简单。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种物理实验光具座装置，其特征在于：它包括底座组件(1)、摄像头组件(2)和操作组件(3)，所述的摄像头组件(2)装设在底座组件(1)的背部，所述的操作组件(3)放置在底座组件(1)的上方；

所述的底座组件(1)包括左支撑(11)、右支撑(12)、滑轨(13)、滑轨螺柱(14)、摄像头支撑架(15)、标尺(16)、固定滑块组件(17)、左滑块组件(18)和右滑块组件(19)，所述的左支撑(11)和右支撑(12)分别设于底座组件(1)的左侧和右侧，且均呈长方体，所述的左支撑(11)包括滑轨安装位(111)、滑轨螺柱孔(112)、摄像头支撑架安装位(113)和标尺安装位(114)，所述的滑轨安装位(111)有两个，设于左支撑(11)的前侧和后侧，为一凹孔，直径比滑轨(13)直径稍大，所述的滑轨螺柱孔(112)为一通孔，所述的摄像头支撑架安装位(113)为一凹槽，凹槽截面比摄像头支撑架(15)截面稍大，所述的标尺安装位(114)为一凹槽，凹槽截面比标尺(16)截面稍大，所述的右支撑(12)结构形式与左支撑(11)结构形式相似，与左支撑(11)呈对称关系，所述的滑轨(13)共有两根，呈圆环状，两端分别嵌入安装在左支撑(11)和右支撑(12)的滑轨安装位(111)内，所述的滑轨螺柱(14)穿过滑轨(13)后从滑轨螺柱孔(112)穿出，后经螺母把左支撑(11)、右支撑(12)和滑轨(13)固定装配在一起，使左支撑(11)、右支撑(12)、两根滑轨(13)和滑轨螺柱(14)形成一个整体，所述的摄像头支撑架(15)呈长条形，嵌入安装在摄像头支撑架安装位(113)，摄像头支撑架(15)上固定装配有摄像头组件安装位(151)，所述的标尺(16)上设置有一系列的刻度，所述的固定滑块组件(17)固定装配在滑轨(13)的中部，所述的左滑块组件(18)装设在固定滑块组件(17)的左侧，右滑块组件(19) 装设在固定滑块组件(17)的右侧。

2.根据权利要求1所述的一种物理实验光具座装置，其特征在于：所述的固定滑块组件(17)包括滑块(171)、方螺母(172)和滑块螺栓(173)，所述的滑块(171)固定装配在滑轨(13)的中部，滑块(171)包括滑轨孔(1711)、操作组件安装位(1712)、滑块螺孔(1713)和方螺母安装位(1714)，所述的滑轨孔(1711)设置有两个，为通孔，设于滑块(171)的两侧，滑轨(13)可穿过滑轨孔(1711)，所述的操作组件安装位(1712)为一凹槽，所述的滑块螺孔(1713)为设在操作组件安装位(1712)内的一个通孔，所述的方螺母安装位(1714)为一长方体凹槽，所述的方螺母(172)呈长方体，中部设有螺孔，嵌入安装在方螺母安装位(1714)内。

3.根据权利要求1所述的一种物理实验光具座装置，其特征在于：所述的摄像头组件(2)包括立柱(21)、第一手拧螺丝(22)、摄像头支架(23)、摄像头(24)和第二手拧螺丝(25)，所述的立柱(21)呈一字型，套设在摄像头组件安装位(151)上，上下开有两个螺孔，所述的第一手拧螺丝(22)穿过立柱(21)下部的螺孔，后与摄像头组件安装位(151)上的螺纹拧紧，所述的摄像头支架(23)套设在立柱(21)上，摄像头支架(23)包括摄像头安装位(231)、固定螺孔(232)、立柱安装位(233)、第二螺孔(234)和线缆走线位(235)，所述的固定螺孔(232)设于摄像头支架(23)的两侧，所述的立柱安装位(233)呈凸起状。

4.根据权利要求1所述的一种物理实验光具座装置，其特征在于：所述的操作组件(3)包括凸透镜组件(31)、凹透镜组件(32)、平面镜组件(33)、灯板组件(34)、射灯组件(35)和白板组件(36)，凸透镜组件(31)装设在固定滑块组件(17)的操作组件安装位(1712)上，通过锁紧滑块螺栓(173)把凸透镜组件(31)固定在固定滑块组件(17)上，所述的凸透镜组件(31)包括凸透镜(311)、凸透镜立柱(312)、第一连接底座(313)和第一色块(314)，所述的凸透镜(311)呈圆柱体，为一凸透镜，所述的凸透镜立柱(312)呈长条形，两端设有螺纹，上端通过螺纹与凸透镜(311)连接，下端通过螺纹螺母与第一连接底座(313)固定连接在一起，所述的第一连接底座(313)设在凸透镜组件(31)的下端，呈长方体状，底部有一凸块，嵌入到操作组件安装位(1712)上，所述的第一色块(314)设在第一连接底座(313)的两侧，设有颜色。

5.根据权利要求4所述的一种物理实验光具座装置，其特征在于：所述的平面镜组件(33)包括平面镜(331)、平面镜立柱(332)、第二连接底座(333)和第二色块(334)，其与凸透镜组件(31)的区别在于，凸透镜(311)变成平面镜(331)，平面镜立柱(332)比凸透镜立柱(312)的长度小，第二色块(334)的颜色与第一色块(314)的颜色不一致。

6.根据权利要求4所述的一种物理实验光具座装置，其特征在于：所述的灯板组件(34)包括灯板(341)、灯板立柱(342)、第四连接底座(343)和第三色块(344)，所述的灯板(341)为发光体，灯板(341)包括灯板外壳(3411)、灯板电路板(3412)和灯板盖板(3413)，所述的灯板外壳(3411)呈长方体，中部设有透光槽(34111)，所述的灯板电路板(3412)固定装配在灯板外壳(3411)上，与外部设备电连接，上部设有灯带(34121)，通过设置灯带(34121)在灯板电路板(3412)上的位置，所述的灯板盖板(3413)通过螺栓固定在灯板外壳(3411)上，所述的灯板立柱(342)呈长条形，两端设有螺纹，上端通过螺纹与灯板(341) 连接，下端通过螺纹螺母与第四连接底座(343)固定连接在一起，所述的第四连接底座(343)设在灯板组件(34)的下端，呈长方体状，底部有一凸块，嵌入到左滑块组件(18)的安装位上，所述的第三色块(344)设在第四连接底座(343)的两侧，设有颜色。

7.根据权利要求4所述的一种物理实验光具座装置，其特征在于：所述的白板组件(36)包括白板(361)、白板立柱(362)、第三连接底座(363)和第四色块(364)，其与灯板组件(34)的区别在于，灯板(341)变成白板(361)，白板立柱(362)比灯板立柱(342)的长度小，第四色块(364)的颜色与第三色块(344)的颜色不一致。

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