一种游标式水力学动量实验刻度尺制造技术

本实用新型专利技术公开了一种游标式水力学动量实验刻度尺，包括杠杆装置和游标。杠杆装置短臂上安装螺钉、长臂上安装支撑器并刻有大刻度线；游标顶部有旋钮，底部安装挂钩并刻有小刻度线。本实用新型专利技术将对力的测量转化为对力矩的测量，利用游标在刻度尺上的移动来改变砝码对支点的力矩，平衡刻度尺后可通过游标上的刻度精确读取距离的大小；并且平衡刻度尺所用的砝码可以悬挂在游标底部的挂钩上，安装拆卸方便简单，提高实验的效率和精度。

A Vernier Scale for Hydraulic Momentum Experiment

The utility model discloses a vernier type hydraulic momentum experimental scale, which comprises a lever device and a vernier. Install screw on short arm of lever device, support device on long arm and engrave large scale line, knob on top of cursor, hook on bottom and small scale line. The utility model transforms the measurement of force into the measurement of moment, changes the moment of weight to fulcrum by the movement of vernier on the scale, and can accurately read the distance by the scale on the vernier after balancing the scale; and the weight used in the balance scale can be suspended on the hook at the bottom of the vernier, which is convenient to install and disassemble, and improves the efficiency and accuracy of the experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种游标式水力学动量实验刻度尺
本技术涉及技术测量领域，具体地说是涉及一种能够精确测量水力学动量实验中砝码力矩的实验刻度尺。
技术介绍
动量定理是水力学中的重要理论，它反映了流体运动过程中作用力和动量变化之间的关系。对于水利类的专业来说，动量方程的实验在本科的教学中尤其重要，它能够让学生直观的感受到动量方程的意义，并且在实践中加深学生对动量方程的理解。目前，动量实验都通过射流方式来完成。水流从水槽底部孔口射出后撞击在杠杆状的刻度尺上，在尺上悬挂砝码，平衡刻度尺后，通过计算求出射流的作用力大小并与理论值相比较。但现有刻度尺结构过于简单，测量精度低，调整砝码位置不方便。因此，本技术针对此提出一种游标式水力学动量实验刻度尺，能够有效提高实验中测量精度。
技术实现思路
本技术提供了一种游标式水力学动量实验刻度尺，利用游标在刻度尺上的移动来改变砝码对支点的力矩，平衡刻度尺，通过游标上的刻度，精确读取距离的大小；并且平衡刻度尺所用的砝码可以悬挂在游标底部的挂钩上，安装拆卸方便简单，提高实验的效率和精度。为了实现上述目标，本技术是通过以下技术方案实现：一种游标式水力学动量实验刻度尺，刻度尺整体为Z字型平衡板，螺钉安装于Z字型平衡板的短臂上，支撑器安装于Z字型平衡板的长臂靠近转折端的一侧；大刻度线刻于Z字型平衡板的长臂上；C字型滑块滑动设置在Z字型平衡板的长臂上，旋钮安装于C字型滑块上部；小刻度线刻于C字型滑块下部，挂钩安装于C字型滑块底部。旋钮安装于C字型滑块上部，通过顺时针或逆时针旋转可以改变旋钮插入C字型滑块的距离。使用时，可通过旋转旋钮将游标固定于杠杆装置上。进一步的，所述支撑器为有三角形开口的矩形结构，安装于Z字型装置的长臂上，靠近转折端的一侧，可由金属制成。进一步的，所述大刻度线的刻度线间距为1mm。进一步的，所述小刻度线的刻度线间距为0.98mm。进一步的，所述挂钩安装于C字型滑块底部，安装点为C字型滑块的中点，底部的弯曲为四分之三圆弧，圆心与安装点位于同一条竖直线上。使用时可以在其上悬挂砝码。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术将对射流产生的力的测量转化为对力矩的测量。游标可以在刻度尺上自由滑动或是固定，并且精确读数，能够达到提高实验精度的效果；游标下方的挂钩可以使得砝码的安装或者拆卸更加方便、快捷；刻度尺在实验上有很大的灵活性和很高的实验精度。附图说明图1是一种游标式水力学动量实验刻度尺的结构示意图。图中，1为杠杆装置，2为游标，3为Z字型平衡板，4为螺钉，5为支撑器，6为大刻度线，7为C字型滑块，8为旋钮，9为挂钩，10为小刻度线。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。如图1所示，一种游标式水力学动量实验刻度尺，整体为一个杠杆装置1，杠杆装置上设置有游标2。杠杆装置1包括Z字型平衡板3、螺钉4、支撑器5和大刻度线6；游标2包括C字型滑块7、旋钮8、挂钩9和小刻度线10。一种游标式水力学动量实验刻度尺整体为Z字型平衡板3，螺钉4安装于Z字型平衡板3的短臂上，使用时可以在螺钉上安装反射面板，使得面板的形心与射流孔位于同一高度；支撑器5为有三角形开口的矩形结构，安装于Z字型平衡板3的长臂靠近转折端的一侧，可由金属制成；大刻度线6刻于Z字型平衡板3的长臂上，刻度线的间距为1mm；C字型滑块7滑动设置在Z字型平衡板3的长臂上，旋钮8安装于C字型滑块7上部，通过顺时针或逆时针旋转可以改变旋钮插入C字型滑块的距离；小刻度线10位于C字型滑块下部，刻度线间距0.98mm；挂钩9安装于C字型滑块7底部，安装点为C字型滑块的中点，底部的弯曲为四分之三圆弧，圆心与安装点位于同一条竖直线上。生产厂家在生产后，需要确定该动量实验刻度尺的一些基本参数，包括：螺钉4的形心到支撑器5的垂直距离L1，游标2的长度L2和质量m1。上述动量实验尺的使用方法，包括以下步骤：使用前，先在螺钉4上安装任意角度的反射板，通过支撑器5将动量实验刻度尺放置于实验水槽的边缘上。左右调节游标2，直到动量实验刻度尺平衡为止，旋紧旋钮8,后读出距离amm。读数的方法为：游标为50分度尺，读取游标2上小刻度线10的零刻度线在大刻度线6上的位置，精确到毫米位；再读取小刻度线10上与大刻度线6上某一刻度线重合的刻度线位数，因为大刻度线6的间隔为1mm，小刻度线10的间隔为0.98mm，所以小刻度线10第一位与大刻度线6重合时为0.02mm，第二位重合时为0.04mm，因此类推，读数精确到0.01mm。让孔口射流射中反射板的形心；在挂钩9上悬挂质量为m2的砝码；旋松旋钮8，再次移动游标的位置，直到动量实验刻度尺平衡为止；旋紧旋钮8后，读数读出此时的距离为bmm。读数的方法与上一步相同。由于游标2的质量均匀，且砝码的悬挂点与挂钩9的安装点都位于游标2中点，所以可以认为合力的作用点位于游标的中点。下面说明如何对所得的数据进行处理。平衡平板所产生的力矩可以表示为：产生射流后的平衡总力矩可以表示为：射流对平板的作用力可以通过计算得出：射流对平板的作用力还可以通过理论计算得出,式中是水的密度，是流量，是流速，是反射的角度：比较上述两种方法计算所得的可以得出实验的相对误差。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出的是：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对各设施位置、大小进行调整，这些调整也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种游标式水力学动量实验刻度尺，其特征在于，刻度尺整体为Z字型平衡板，螺钉安装于Z字型平衡板的短臂上，支撑器安装于Z字型平衡板的长臂靠近转折端的一侧；大刻度线刻于Z字型平衡板的长臂上；C字型滑块滑动设置在Z字型平衡板的长臂上，旋钮安装于C字型滑块上部；小刻度线刻于C字型滑块下部，挂钩安装于C字型滑块底部。

【技术特征摘要】
1.一种游标式水力学动量实验刻度尺，其特征在于，刻度尺整体为Z字型平衡板，螺钉安装于Z字型平衡板的短臂上，支撑器安装于Z字型平衡板的长臂靠近转折端的一侧；大刻度线刻于Z字型平衡板的长臂上；C字型滑块滑动设置在Z字型平衡板的长臂上，旋钮安装于C字型滑块上部；小刻度线刻于C字型滑块下部，挂钩安装于C字型滑块底部。2.如权利要求1所述一种游标式水力学动量实验刻度尺，其特征在于，所述支撑器为具有一个三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雨轩，韩建军，王治力，陈秋同，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32