[實用新型]一種垂直加速計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420442564.6
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN203981703U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳健;張薇;朱純
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于測量儀器領(lǐng)域，涉及一種加速度測量儀器，具體為一種垂直加速計。

背景技術(shù)

速度和加速度都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，其中速度描述物體運動的快慢，加速度描述物體速度變化的快慢。現(xiàn)有的加速度測量裝置大多帶有傳感器，其原理和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的，是開發(fā)一種物理原理清晰、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、測量準確的垂直加速計。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種垂直加速計，包括殼體、彈簧、懸掛物和加速度指示裝置；所述殼體為透明圓柱殼，殼體上下兩端分別螺紋連接有頂蓋和底蓋；殼體內(nèi)沿殼體中心軸設(shè)有細圓柱形光滑立柱，立柱一端垂直固定在底蓋中心；所述彈簧為螺旋彈簧，懸掛物為圓環(huán)形；彈簧一端與頂蓋垂直固定，彈簧另一端聯(lián)結(jié)懸掛物，彈簧和懸掛物均活動套設(shè)在立柱上可沿立柱上下自由移動；所述加速度指示裝置包括加速度標尺和加速度指示器；加速度標尺沿殼體長度方向設(shè)于殼體表面，加速度指示器聯(lián)結(jié)在懸掛物底部用于指示加速度標尺上的加速度值。

所述懸掛物為不銹鋼材質(zhì)，以防生銹。

所述加速度指示器為指針或圓環(huán)形薄片。

所述殼體的頂蓋上設(shè)有掛環(huán)，便于掛立在測量對象上。

本實用新型的測量原理如下：當(dāng)本實用新型沿豎直方向靜止放置時，懸掛物向下的重力與彈簧向上的拉力達到平衡時，懸掛物靜止不動，此時加速度指示器正好指向加速度標尺上的“0”刻線位置；當(dāng)本實用新型以加速度a向上(或向下)加速運動時，設(shè)彈簧的彈性系數(shù)為k，懸掛物的質(zhì)量為m，懸掛物位置的改變量為x，則有kx＝ma，a＝(k/m)x，即加速度a的大小與懸掛物位置的改變量x成正比，加速度標尺由a＝(k/m)x標定。

本實用新型物理原理清晰，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作簡便，不易損壞，可測量電梯轎廂等沿豎直方向運動物體的加速度，為加速度測量提供一種有效途徑，同時也可用于物理演示實驗。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的構(gòu)成示意圖。

圖2是本實用新型所述加速度標尺的示意圖。

圖中：1.殼體；2.彈簧；3.懸掛物；4.加速度指示器；5.加速度標尺；11.頂蓋；12.底蓋；13.立柱；14.掛環(huán)。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括殼體1、彈簧2、懸掛物3和加速度指示裝置；殼體1為透明圓柱殼，殼體1上下兩端分別螺紋連接有頂蓋11和底蓋12；殼體1內(nèi)沿殼體1中心軸設(shè)有細圓柱形光滑立柱13，立柱13一端垂直固定在底蓋12中心；彈簧2為螺旋彈簧，懸掛物3為圓環(huán)形；彈簧2一端與頂蓋11垂直固定，彈簧2另一端聯(lián)結(jié)懸掛物3，彈簧2和懸掛物3均活動套設(shè)在立柱13上可沿立柱13上下自由移動；加速度指示裝置包括加速度標尺5和加速度指示器4；加速度標尺5沿殼體1長度方向設(shè)于殼體1表面，加速度指示器4聯(lián)結(jié)在懸掛物3底部用于指示加速度標尺5上對應(yīng)的加速度值。

圖1中的加速度指示器4為內(nèi)徑大于立柱13外徑、外徑大于懸掛物3外徑的圓環(huán)形薄片，加速度指示器4與懸掛物3的底面共軸膠貼固定；懸掛物3為不銹鋼材質(zhì)，以防生銹；殼體1的頂蓋11上設(shè)有掛環(huán)14，便于掛立在測量對象上。

如圖2所示，加速度標尺5中部的“0”刻線對應(yīng)加速度為零的位置，“0”刻線上方對應(yīng)物體向下加速(或向上減速)運動時的加速度值，“0”刻線下方對應(yīng)物體向上加速(或向下減速)運動時的加速度值，圖2中的箭頭表示加速度的方向。加速度標尺5由a＝(k/m)x標定，式中k為彈簧2的彈性系數(shù)，m為懸掛物3的質(zhì)量。

測量前，如果加速度指示器4指示的加速度值與加速度標尺5上的“0”刻線位置有偏差，可旋轉(zhuǎn)頂蓋11帶動彈簧2和懸掛物3底部的加速度指示器4上下移動進行調(diào)零。