一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪制造技术

一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪，包括底座，底座上设置有转盘，所述转盘为圆形，转盘由亚克力材料制成，且转盘圆心处开设有中间过孔，中间过孔处设置有导电滑环，转盘上表面对称开设有两个轨道，其中一个轨道的一端对称开设有两个测力传感器槽。本发明专利技术的有益效果是采用带有径向轨道的亚克力转盘，轨道内放置光滑的钢球模拟物体的径向运动，采用ZigBee无线通信技术控制转盘和钢球的运动速度，通过手机软件界面能够显示转盘转速以及钢珠的径向运动速度，并在转盘上安置无线传输摄像头，通过WiFi无线通信在手机上能够清楚看到钢球径向运动的图像，从而直观演示和定量测量科里奥利力的大小以及相关影响因素。

A Rotary Disc Wireless Control Coriolis Force Measuring Instrument

A revolving disc type wireless control Coriolis force measuring experimental instrument consists of a base with a revolving disc on the base. The revolving disc is circular and made of acrylic material. The center of the revolving disc is provided with an intermediate hole, a conductive slip ring is arranged at the middle hole, and two tracks are symmetrically arranged on the surface of the revolving disc. One end of the track is symmetrically provided with two force measuring sensors. Trough. The beneficial effect of the invention is that the acrylic turntable with radial track is adopted, smooth steel balls are placed in the track to simulate the radial motion of the object, the motion speed of the turntable and the steel ball is controlled by ZigBee wireless communication technology, the rotating speed of the turntable and the radial motion speed of the steel ball can be displayed through the mobile phone software interface, and a wireless transmission camera is installed on the turntable, and wireless communication is conducted through WiFi. The letter can clearly see the image of the radial motion of the steel ball on the mobile phone, so as to visually demonstrate and quantify the size of Coriolis force and related factors.

【技术实现步骤摘要】
一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪
本专利技术涉及大学物理教学实验装置
，具体涉及一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪。
技术介绍
科里奥利力是由于地球的自转与物体的沿径向运动相互作用而产生的。在大学物理教学中，很多教师演示科里奥利力原理采用围绕中心旋转的喷射水流或者采用沙摆围绕中心轴转动漏沙的轨迹来演示。还有人在一个大圆盘上安装2个小圆盘，2个小圆盘外套皮带，当大盘转动时，2个小圆盘相对运动，皮带能够跟随拉紧或者放松，以此演示科里奥利力的存在。所有这些装置只能一定程度上演示科里奥利力产生的原理，并且实验装置繁琐，不够直观，更不能进行定量测量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪，包括底座，底座上设置有转盘，所述转盘为圆形，转盘由亚克力材料制成，且转盘圆心处开设有中间过孔，中间过孔处设置有导电滑环，转盘上表面对称开设有两个轨道，其中一个轨道的一端对称开设有两个测力传感器槽，测力传感器槽内固定安装有测力传感器；所述轨道的长度为16厘米、宽度为1.4厘米、深度为0.8厘米，且轨道上表面标有刻度，轨道内均放置有直径为1.2厘米的钢球，所述转盘上固定连接有减速电机，减速电机输出轴上固定连接有凹轮，凹轮通过软线与钢球相连接；所述转盘上表面还固定设置有无线传输摄像头，无线传输摄像头正对轨道；所述底座包括底座下部和底座上盖，且转盘与底座上盖胶合在一起，且两者的圆心重合；所述底座上盖包括一体化圆形凸台和边沿，一体化圆形凸台上均匀开设有若干半球形凹槽，一体化圆形凸台的中央处布置有咬合齿轮；在一体化圆形凸台上还安装有挡光片；所述底座下部包括外壳、内层凸台、驱动马达、驱动齿轮、钢珠、ZigBee-WiFi网关、ZigBee终端、转速传感器、驱动控制板和稳压电源，所述内层凸台上部开槽，槽内放置有钢珠，钢珠与半球形凹槽相贴合；所述驱动马达的输出轴固定连接有驱动齿轮，驱动齿轮与咬合齿轮相啮合；所述转速传感器固定在底座下部内，上端有光电探测口，挡光片从光电探测口处经过且每经过一次挡光一次。作为本专利技术进一步的效果是：所述测力传感器槽的开口与轨道的内壁齐平，且钢球受力点刚好作用在测力传感器的受力面上。作为本专利技术再进一步的效果是：所述无线传输摄像头的底座直径大于中间过孔直径。作为本专利技术再进一步的效果是：所述底座上盖直径大于底座下部直径。作为本专利技术再进一步的效果是：所述导电滑环穿过转盘和底座上盖向下延伸至底座下部内。作为本专利技术再进一步的效果是：所述驱动马达固定在底座下部的塑料套筒内。作为本专利技术再进一步的效果是：所述减速电机和驱动马达均与驱动控制板电连接，ZigBee终端与ZigBee-WiFi网关无线通信，ZigBee终端通过上位机指令控制驱动控制板，无线传输摄像头通过WiFi路由器与用户手机无线连接，所述WiFi路由器与因特网连接，ZigBee-WiFi网关与用户手机信号连接；所述转速传感器的信号输入ZigBee终端。作为本专利技术再进一步的效果是：所述底座下部外侧壁上设置有电源插孔，电源插孔与稳压电源电连接，且所述稳压电源输出多路稳压值给ZigBee-WiFi网关、ZigBee终端、转速传感器和驱动控制板。本专利技术的有益效果是采用带有径向轨道的亚克力转盘，轨道内放置光滑的钢球模拟物体的径向运动，采用ZigBee无线通信技术控制转盘和钢球的运动速度，通过手机软件界面能够显示转盘转速以及钢珠的径向运动速度，并在转盘上安置无线传输摄像头，通过WiFi无线通信在手机上能够清楚看到钢球径向运动的图像，从而直观演示和定量测量科里奥利力的大小以及相关影响因素。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术转盘的表面结构图；图3为本专利技术转盘上装置的示意图；图4为本专利技术底座的外形结构示意图；图5为本专利技术底座上盖的结构示意图；图6为本专利技术底座下部的结构示意图；图7为本专利技术的通信原理图；图8为本专利技术上位机的软件界面图；图9为本专利技术的无线图像传输界面。图中：1、轨道；2、测力传感器槽；3、中间过孔；4、测力传感器；5、减速电机；6、无线传输摄像头；7、钢球；8、软线；9、刻度；10、转盘；11、导电滑环；12、底座上盖；13、底座下部；14、电源插孔；15、一体化圆形凸台；16、边沿；17、半球形凹槽；18、咬合齿轮；19、挡光片；20、钢珠；21、驱动马达；22、驱动齿轮；23、转速传感器；24、内层凸台；25、外壳；26、ZigBee-WiFi网关；27、ZigBee终端；28、稳压电源；29、驱动控制板；30、塑料套筒。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图2，本专利技术实施例中，一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪，包括底座，底座上设置有转盘10，所述转盘10为圆形，转盘10由亚克力材料制成，且转盘10圆心处开设有中间过孔3，中间过孔3处设置有导电滑环11，转盘10上表面对称开设有两个轨道1，其中一个轨道1的一端对称开设有两个测力传感器槽2，测力传感器槽2内固定安装有测力传感器4；所述轨道1的长度为16厘米、宽度为1.4厘米、深度为0.8厘米，且轨道1上表面标有刻度9，轨道1内均放置有直径为1.2厘米的钢球7，钢珠7放在轨道1内可以自由移动，摩擦力可以忽略不计，所述转盘10上固定连接有减速电机5，减速电机5输出轴上固定连接有凹轮，凹轮通过软线8与钢球7相连接，软线8可以在凹轮上盘绕，软线8可以随减速电机5输出轴的转动卷起或者放开；所述转盘10上表面还固定设置有无线传输摄像头6，无线传输摄像头6正对轨道1，无线传输摄像头6固定在转盘10中心位置，随转盘10一起转动，无线传输摄像头6对准放有钢球7的轨道1，并通过WiFi路由器的无线连接把图像传输到用户手机。所述用户手机安装有控制软件和图像接收软件，能够通过控制软件控制转盘10转速和减速电机5的转速，且该软件已经开发出来，并且还能够显示转速；图像接收软件能够显示钢球7在轨道1内运行的情况以及钢球7运行的时间。所述底座包括底座下部13和底座上盖12，且转盘10与底座上盖12胶合在一起，且两者的圆心重合；所述底座上盖12包括一体化圆形凸台15和边沿16，一体化圆形凸台15上均匀开设有若干半球形凹槽17，一体化圆形凸台15的中央处布置有咬合齿轮18；在一体化圆形凸台15上还安装有挡光片19；所述底座下部13包括外壳25、内层凸台24、驱动马达21、驱动齿轮22、钢珠20、ZigBee-WiFi网关26、ZigBee终端27、转速传感器23、驱动控制板29和稳压电源28，所述内层凸台24上部开槽，槽内放置有钢珠20，钢珠20与半球形凹槽17相贴合；所述驱动马达21的输出轴固定连接有驱动齿轮22，驱动齿轮22与咬合齿轮18相啮合；所述转速传感器23固定在底座下部13内，上端有光电探测口，挡光片19从光电探测口处经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪，包括底座，底座上设置有转盘，其特征在于，所述转盘为圆形，转盘由亚克力材料制成，且转盘圆心处开设有中间过孔，中间过孔处设置有导电滑环，转盘上表面对称开设有两个轨道，其中一个轨道的一端对称开设有两个测力传感器槽，测力传感器槽内固定安装有测力传感器；所述轨道的长度为16厘米、宽度为1.4厘米、深度为0.8厘米，且轨道上表面标有刻度，轨道内均放置有直径为1.2厘米的钢球，所述转盘上固定连接有减速电机，减速电机输出轴上固定连接有凹轮，凹轮通过软线与钢球相连接；所述转盘上表面还固定设置有无线传输摄像头，无线传输摄像头正对轨道；所述底座包括底座下部和底座上盖，且转盘与底座上盖胶合在一起，且两者的圆心重合；所述底座上盖包括一体化圆形凸台和边沿，一体化圆形凸台上均匀开设有若干半球形凹槽，一体化圆形凸台的中央处布置有咬合齿轮；在一体化圆形凸台上还安装有挡光片；所述底座下部包括外壳、内层凸台、驱动马达、驱动齿轮、钢珠、ZigBee‑WiFi网关、ZigBee终端、转速传感器、驱动控制板和稳压电源，所述内层凸台上部开槽，槽内放置有钢珠，钢珠与半球形凹槽相贴合；所述驱动马达的输出轴固定连接有驱动齿轮，驱动齿轮与咬合齿轮相啮合；所述转速传感器固定在底座下部内，上端有光电探测口，挡光片从光电探测口处经过且每经过一次挡光一次。...

【技术特征摘要】
1.一种转盘式无线控制科里奥利力测量实验仪，包括底座，底座上设置有转盘，其特征在于，所述转盘为圆形，转盘由亚克力材料制成，且转盘圆心处开设有中间过孔，中间过孔处设置有导电滑环，转盘上表面对称开设有两个轨道，其中一个轨道的一端对称开设有两个测力传感器槽，测力传感器槽内固定安装有测力传感器；所述轨道的长度为16厘米、宽度为1.4厘米、深度为0.8厘米，且轨道上表面标有刻度，轨道内均放置有直径为1.2厘米的钢球，所述转盘上固定连接有减速电机，减速电机输出轴上固定连接有凹轮，凹轮通过软线与钢球相连接；所述转盘上表面还固定设置有无线传输摄像头，无线传输摄像头正对轨道；所述底座包括底座下部和底座上盖，且转盘与底座上盖胶合在一起，且两者的圆心重合；所述底座上盖包括一体化圆形凸台和边沿，一体化圆形凸台上均匀开设有若干半球形凹槽，一体化圆形凸台的中央处布置有咬合齿轮；在一体化圆形凸台上还安装有挡光片；所述底座下部包括外壳、内层凸台、驱动马达、驱动齿轮、钢珠、ZigBee-WiFi网关、ZigBee终端、转速传感器、驱动控制板和稳压电源，所述内层凸台上部开槽，槽内放置有钢珠，钢珠与半球形凹槽相贴合；所述驱动马达的输出轴固定连接有驱动齿轮，驱动齿轮与咬合齿轮相啮合；所述转速传感器固定在底座下部内，上端有光电探测口，挡光片从光电探测口处经过且每经过一次挡光一次。2.根据权利要求1所述的转盘式无线控制科里...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向远，张波，方杰，孔敏，
申请(专利权)人：皖西学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34