物理实验室用离心力检测装置

技术领域

本发明属于参数测量技术领域，尤其涉及一种物理实验室用离心力检测装置。

背景技术

能够实时定量测量离心力的数值具有较大价值，可以相关部件或设备的设计提供依据。

但是，由于离心力只在物体转动时产生，转动停止后消失，在动态状况下难以准确测量。并且离心力的大小跟多种因素相关，如：转动速度、转动半径、自身重量等。这些都造成了离心力的准确测量难度很大。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种物理实验室用离心力检测装置，通过在转轴上设置滑杆，并在滑杆上设置滑动组件和测力组件，利用磁性斥力实时定量测定离心力的大小。测试过程干扰小，检测结果精确。

为了实现上述目的，本发明提供一种物理实验室用离心力检测装置，包括竖直设置在安装架上的转轴，所述转轴传动连接固设在安装架上的转动电机；所述转轴固接至少两根滑杆；所述滑杆上设置有滑动组件及测力组件。

所述滑动组件包括，滑动套接在滑杆上的第一滑筒；所述第一滑筒的一端套设第一磁块；所述第一滑筒的筒身上还设有载重板；载重板上固定有若干配重块。

所述测力组件包括，滑动套接在滑杆上的第二滑筒，所述第二滑筒上套设第二磁块；第一磁块与第二磁块相对的一面的极性相同；还包括固设在滑杆上的压力传感器；所述压力传感器的两端分别抵接第二滑筒以及固定在滑杆上的挡块。

所述滑杆及转轴均为中空结构；所述第一滑筒的内壁上均匀镶嵌有若干用于滚动抵接在滑杆上的滚珠。

所述安装架上还设有接线盒，所述转轴转动穿接接线盒；所述接线盒的内壁上环设导线；所述转轴的外壁上固设取电头，所述取电头上设有滑动抵接导线的电刷；取电头电性连接压力传感器。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，所述第一磁块和第二磁块均为钕磁铁。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，所述滑杆为3根或4根，且绕转轴的中心轴均匀环设。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，所述第二滑筒的一端设有若干用于抵接压力传感器的顶杆。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，所述顶杆的端部为球形结构。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，沿滑杆的轴向，在其内壁上等间距开设有若干安装孔，安装孔内设有位置传感器；所述第一滑筒的内壁上设有凸起的感应环；感应环的高度不超过滚珠的最大凸起高度。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，所述位置传感器为接近式传感器。

根据本发明的物理实验室用离心力检测装置，所述感应环设置在第一滑筒朝向第二滑筒的一端。

本发明的目的在于提供一种物理实验室用离心力检测装置，通过在转轴上设置滑杆，并在滑杆上设置滑动组件和测力组件，利用磁性斥力实时定量测定离心力的大小。测试过程干扰小，检测结果精确。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明滑动组件及测力组件的结构示意图。

图3是图2中B-B向的结构示意图。

图4是图3中A-A向的结构示意图。

图5是图1中接线盒的内部结构示意图。

图中：1-滑杆，11-转动电机，12-第一滑筒，121-滚珠，122-感应环；13-第一磁块，14-配重块，15-载重板，16-位置传感器；2-接线盒，21-导线，22-电刷，23-取电头；3-安装架，31-转轴；4-第二滑筒，41-第二磁块，42-顶杆，43-压力传感器，44-挡块；10-滑动组件，20-测力组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

参见图1，本发明提供了一种物理实验室用离心力检测装置，包括竖直设置在安装架3上的转轴31，所述转轴31传动连接固设在安装架3上的转动电机11；所述转轴31固接至少两根滑杆1；所述滑杆1上设置有滑动组件10及测力组件20。

参见图2，所述滑动组件10包括，滑动套接在滑杆1上的第一滑筒12；所述第一滑筒12的一端套设第一磁块13；所述第一滑筒12的筒身上还设有载重板15；载重板15上固定有若干配重块14。

所述测力组件20包括，滑动套接在滑杆1上的第二滑筒4，所述第二滑筒4上套设第二磁块41；第一磁块13与第二磁块41相对的一面的极性相同；还包括固设在滑杆1上的压力传感器43；所述压力传感器43的两端分别抵接第二滑筒4以及固定在滑杆1上的挡块44。

转轴31转动产生离心力，使第一滑筒12沿滑杆1移动；当第一磁块13抵近第二磁块41时，在磁性斥力的作用下，使第二滑筒4顶住压力传感器43，从而实时定量测出离心力的大小。

第一滑筒12可挂接不同数量的配重块14，从得出转动质量与离心力的关系。第一磁块13和第二磁块41优选为磁场强度大的钕磁铁，避免转速过高时第一滑筒12与第二滑筒4产生碰撞，提高了离心力的测量范围。

本发明的滑杆1优选为3根或4根，且绕转轴31的中心轴均匀环设。通过多组检测数据，修订检测结果使之更精确。

为提高压力传感器43读数的精确性，优选的是，所述第二滑筒4的一端设有若干用于抵接压力传感器43的顶杆42；进一步的，所述顶杆42的端部为球形结构。

改变压力传感器43及挡块44在滑杆1上的位置即可改变离心力的测试半径的上限值。

参见图3，所述滑杆1及转轴31均为中空结构；所述第一滑筒12的内壁上均匀镶嵌有若干用于滚动抵接在滑杆1上的滚珠121；降低了第一滑筒12滑动的摩擦力；同时滚珠121与滑杆1为硬接触，间隙微小，使离心力能够全部作用与第一滑筒12的滑动，提高检测的精确性。

参见图4，为扩大检测功能，更好的，沿滑杆1的轴向，在其内壁上等间距开设有若干安装孔，安装孔内设有位置传感器16；所述第一滑筒12的内壁上设有凸起的感应环122；感应环122的高度不超过滚珠121的最大凸起高度，不影响第一滑筒12的滑动。更好的，感应环122设置在具有第一磁块13的一端，即第一滑筒12朝向第二滑筒的一端。

位置传感器16优选为接近式传感器，当感应环122经过时，相应的位置传感器16即可感应出信号。预先标定各位置传感器16与转轴31中心轴的距离，转动稳定时，记录最后一组位置传感器16的读数，即可精确的记录第一滑筒12的转动半径，从而实现离心力大小与转动半径关系的建立。

参见图5，所述安装架3上还设有接线盒2，所述转轴31转动穿接接线盒2；所述接线盒2的内壁上环设导线21；所述转轴31的外壁上固设取电头23，所述取电头23上设有滑动抵接导线21的电刷22；取电头23电性连接位置传感器16及压力传感器43。实现了检测信号的传导。

综上所述，本发明提供了一种物理实验室用离心力检测装置，通过在转轴上设置滑杆，并在滑杆上设置滑动组件和测力组件，利用磁性斥力实时定量测定离心力的大小。测试过程干扰小，检测结果精确。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。