一种竖直运动加速度测量仪的制作方法

一种竖直运动加速度测量仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种竖直运动加速度测量仪，包括壳体、弹簧、悬挂物和加速度指示装置；壳体为透明圆柱壳，壳体两端分别设有顶盖和底盖；壳体内沿壳体中心轴设有立柱，立柱一端垂直固定在底盖中心；弹簧为螺旋弹簧，悬挂物为圆环形；弹簧一端与顶盖垂直固定，另一端联结悬挂物，弹簧和悬挂物均活动套设在立柱上；加速度指示装置包括加速度标尺和加速度指示器，加速度标尺设于壳体表面，加速度指示器联结在悬挂物底部用于指示加速度值。本发明结构简单、成本低、操作简便，不易损坏，可测量电梯轿厢等沿竖直方向运动物体的加速度，为加速度测量提供一种有效途径。
【专利说明】一种竖直运动加速度测量仪

【技术领域】
[0001] 本发明属于测量仪器领域，涉及一种加速度测量装置，具体为一种坚直运动加速 度测量仪。

【背景技术】
[0002] 速度和加速度都是描述物体运动状态的物理量，其中速度描述物体运动的快慢， 加速度描述物体速度变化的快慢。现有的加速度测量装置大多带有传感器，其原理和结构 较为复杂、成本较高。


【发明内容】

[0003] 本发明的目的，是开发一种物理原理清晰、结构简单、成本低、测量准确的坚直运 动加速度测量仪。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种坚直运动加速度测量仪，包括壳体、弹簧、悬挂物和加速度指示装置；所述壳 体为透明圆柱壳，壳体上下两端分别螺纹连接有顶盖和底盖；壳体内沿壳体中心轴设有细 圆柱形光滑立柱，立柱一端垂直固定在底盖中心；所述弹簧为螺旋弹簧，悬挂物为圆环形； 弹簧一端与顶盖垂直固定，弹簧另一端联结悬挂物，弹簧和悬挂物均活动套设在立柱上可 沿立柱上下自由移动；所述加速度指示装置包括加速度标尺和加速度指示器；加速度标尺 沿壳体长度方向设于壳体表面，加速度指示器联结在悬挂物底部用于指示加速度标尺上的 加速度值。
[0006] 所述悬挂物为不锈钢材质，以防生锈。
[0007] 所述加速度指示器为指针或圆环形薄片。
[0008] 所述壳体的顶盖上设有挂环，便于挂立在测量对象上。
[0009] 本发明的测量原理如下：当本发明沿坚直方向静止放置时，悬挂物向下的重力与 弹簧向上的拉力达到平衡时，悬挂物静止不动，此时加速度指示器正好指向加速度标尺上 的"〇"读数位置；当本发明以加速度a向上（或向下）加速运动时，设弹簧的弹性系数为k， 悬挂物的质量为m，悬挂物位置的改变量为X，则有kx = ma，a = (k/m)x，即加速度a的大 小与悬挂物位置的改变量x成正比，加速度标尺由a = (k/m)x标定。
[0010] 本发明物理原理清晰，结构简单、成本低、操作简便，不易损坏，可测量电梯轿厢等 沿坚直方向运动物体的加速度，为加速度测量提供一种有效途径，同时也可用于物理演示 实验。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012] 图1是本发明的构成示意图。
[0013] 图2是本发明所述加速度标尺的示意图。
[0014] 图中：1.壳体；2.弹簧；3.悬挂物；4.加速度指示器；5.加速度标尺；11.顶盖； 12.底盖；13.立柱；14.挂环。

【具体实施方式】
[0015] 如图1所示，本发明包括壳体1、弹簧2、悬挂物3和加速度指示装置；壳体1为透 明圆柱壳，壳体1上下两端分别螺纹连接有顶盖11和底盖12 ;壳体1内沿壳体1中心轴设 有细圆柱形光滑立柱13,立柱13 -端垂直固定在底盖12中心；弹簧2为螺旋弹簧，悬挂物 3为圆环形；弹簧2 -端与顶盖11垂直固定，弹簧2另一端联结悬挂物3,弹簧2和悬挂物3 均活动套设在立柱13上可沿立柱13上下自由移动；加速度指示装置包括加速度标尺5和 加速度指示器4 ;加速度标尺5沿壳体1长度方向设于壳体1表面，加速度指示器4联结在 悬挂物3底部用于指示加速度标尺5上对应的加速度值。
[0016] 图1中的加速度指示器4为内径大于立柱13外径、外径大于悬挂物3外径的圆环 形薄片，加速度指示器4与悬挂物3的底面共轴胶贴固定；悬挂物3为不锈钢材质，以防生 锈；壳体1的顶盖11上设有挂环14,便于挂立在测量对象上。
[0017] 如图2所示，加速度标尺5中部的"0"刻线对应加速度为零的位置，"0"刻线上方 对应物体向下加速（或向上减速）运动时的加速度值，"〇"刻线下方对应物体向上加速（或 向下减速）运动时的加速度值，图2中的箭头表示加速度的方向。加速度标尺5由a = (k/ m) x标定，式中k为弹簧2的弹性系数，m为悬挂物3的质量。
[0018] 测量前，如果加速度指示器4指示的加速度值与加速度标尺5上的"0"刻线位置 有偏差，可旋转顶盖11带动弹簧2和悬挂物3底部的加速度指示器4上下移动进行调零。
【权利要求】
1. 一种坚直运动加速度测量仪，其特征在于：包括壳体（1)、弹簧（2)、悬挂物（3)和加 速度指示装置；所述壳体（1)为透明圆柱壳，壳体（1)上下两端分别螺纹连接有顶盖（11) 和底盖（12);壳体（1)内沿壳体（1)中心轴设有细圆柱形光滑立柱（13)，立柱（13) -端垂 直固定在底盖（12)中心；所述弹簧（2)为螺旋弹簧，悬挂物（3)为圆环形；弹簧（2) -端与 顶盖（11)垂直固定，弹簧（2)另一端联结悬挂物（3)，弹簧（2)和悬挂物（3)均活动套设 在立柱（13)上可沿立柱（13)上下自由移动；所述加速度指示装置包括加速度标尺（5)和 加速度指示器（4);加速度标尺（5)沿壳体（1)长度方向设于壳体（1)表面，加速度指示器 (4)联结在悬挂物（3)底部用于指示加速度标尺（5)上的加速度值。
2. 根据权利要求1所述的一种坚直运动加速度测量仪，其特征在于：所述悬挂物（3) 为不锈钢材质。
3. 根据权利要求1所述的一种坚直运动加速度测量仪，其特征在于：所述加速度指示 器（4)为指针或圆环形薄片。
【文档编号】G01P15/03GK104101734SQ201410382236
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】陈健, 张薇, 朱纯 申请人:江南大学