本技術(shù)涉及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量，尤其涉及一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具。

背景技術(shù)：

1、經(jīng)檢索現(xiàn)有公告號(hào)為cn216621603u的中國(guó)專利文獻(xiàn)，公開了—種剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量裝置，包括支架、工業(yè)相機(jī)、光源、待測(cè)物、載物臺(tái)、軸承、扭轉(zhuǎn)彈簧、基座、上位機(jī)以及電源；所述工業(yè)相機(jī)固定安裝在支架上；所述工業(yè)相機(jī)與所述上位機(jī)連接，傳輸采集到的扭振運(yùn)動(dòng)過(guò)程的圖像；所述光源安裝在所述工業(yè)相機(jī)鏡頭正下方；所述待測(cè)物放置在所述載物臺(tái)上；所述載物臺(tái)與軸承和扭轉(zhuǎn)彈簧連接；所述軸承用于產(chǎn)生阻尼；所述基座與支架固定連接，其裝置通過(guò)解決了現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量裝置硬件成本高、操作復(fù)雜、精度低的問(wèn)題。

2、剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)儀不但能測(cè)定質(zhì)量分布均勻、斷面形狀規(guī)則剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且能測(cè)定質(zhì)量分布不均勻、斷面形狀不規(guī)則剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并可驗(yàn)證物理學(xué)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律.它的轉(zhuǎn)動(dòng)體系由十字形承物臺(tái)和塔輪組成，可繞它的垂直方向?qū)ΨQ軸進(jìn)行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng).兩根對(duì)稱放置的遮光細(xì)棒隨剛體系統(tǒng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，依次通過(guò)光電門不斷遮光.光電門由發(fā)光器件和光敏器件組成，發(fā)光器件的電源由毫秒計(jì)提供，它們構(gòu)成一個(gè)光電探測(cè)器，光電門將細(xì)棒每次經(jīng)過(guò)時(shí)的遮光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電脈沖信號(hào)，送到通用電腦式毫秒計(jì).毫秒計(jì)記錄并存儲(chǔ)遮光次數(shù)和每次遮光的時(shí)刻.塔輪上有五個(gè)不同半徑的繞線輪，以提供不同的力臂，從下到上分15mm、20mm、25mm、30mm、35mm五擋.砝碼鉤上可以放置不同數(shù)量的砝碼來(lái)改變對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體系的拉力.在實(shí)驗(yàn)儀十字形承物臺(tái)每個(gè)臂上，沿半徑方向等距離的有三個(gè)小孔，如圖2所示.小鋼柱可以放在這些小孔上，小鋼柱在不同的孔位置就改變了它對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而也就改變了整個(gè)體系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，現(xiàn)有技術(shù)雖然考慮了摩檫力矩，并將摩檫力矩視為常數(shù)處理，但實(shí)際情況中摩檫力矩不為常數(shù)，所以現(xiàn)有技術(shù)方案存在系統(tǒng)誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)雖然考慮了摩檫力矩，并將摩檫力矩視為常數(shù)處理，但實(shí)際情況中摩檫力矩不為常數(shù)，所以現(xiàn)有技術(shù)方案存在系統(tǒng)誤差的技術(shù)問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案：

3、本實(shí)用新型一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，包括剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀和浮子啟動(dòng)裝置以及浮子本體，所述浮子啟動(dòng)裝置底端表面設(shè)置有底座，所述底座頂端表面兩端均設(shè)置有光電門，所述光電門一側(cè)表面設(shè)置有連接器，所述底座頂端表面設(shè)置有水平調(diào)節(jié)螺栓，所述底座頂端表面中部設(shè)置有磁懸浮裝置，所述磁懸浮裝置底端設(shè)置有pcb底板，所述pcb底板頂端表面中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有載重磁鐵塊，所述載重磁鐵塊頂端表面中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器一側(cè)分別設(shè)置有第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈，所述磁懸浮裝置頂端設(shè)置有浮子本體，所述浮子本體頂端表面中部設(shè)置有浮子磁鐵塊，所述浮子本體頂端表面端部設(shè)置有遮光細(xì)棒。

4、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：

5、所述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀通過(guò)連接外部電源通電使用，所述底座和浮子啟動(dòng)裝置為固定連接，其浮子啟動(dòng)裝置包括連桿和彈簧件。

6、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：

7、所述底座和光電門為固定連接，其光電門為兩組設(shè)置，頂端表面為凹字形凸塊設(shè)置，同時(shí)高度可調(diào)節(jié)，所述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀和光電門通過(guò)連接器連接線路固定通電使用。

8、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：

9、所述底座和水平調(diào)節(jié)螺栓為螺紋連接，其水平調(diào)節(jié)螺栓為三組設(shè)置，呈三角狀依次排列設(shè)置，所述底座和磁懸浮裝置為固定連接，其磁懸浮裝置頂端為圓柱體pcb底板設(shè)置。

10、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：

11、所述pcb底板底端表面兩側(cè)均設(shè)置有支柱與底座連接固定，所述pcb底板和載重磁鐵塊為固定連接，所述pcb底板和霍爾傳感器為固定連接，其霍爾傳感器呈十字形設(shè)置。

12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：

13、所述pcb底板與第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈均為固定連接，其第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈呈正方形排列設(shè)置。

14、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：

15、所述磁懸浮裝置和浮子本體為活動(dòng)連接，其浮子本體為3d打印外殼，中部呈圓柱體，兩側(cè)為長(zhǎng)方體支桿設(shè)置，所述浮子本體和浮子磁鐵塊為固定連接，所述浮子本體和遮光細(xì)棒為固定連接，其遮光細(xì)棒為圓柱體桿件設(shè)置。

16、本實(shí)用新型具有如下有益效果：

17、本實(shí)用新型中，通過(guò)將磁懸浮和剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量相結(jié)合避免了轉(zhuǎn)軸摩擦對(duì)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量的影響，通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)提高精度就能相較現(xiàn)有技術(shù)更加簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的得到質(zhì)量較輕非規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，有效提高裝置性能。

技術(shù)特征：

1.一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，包括剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀(1)和浮子啟動(dòng)裝置(2)以及浮子本體(3)，其特征在于，所述浮子啟動(dòng)裝置(2)底端表面設(shè)置有底座(4)，所述底座(4)頂端表面兩端均設(shè)置有光電門(5)，所述光電門(5)一側(cè)表面設(shè)置有連接器(6)，所述底座(4)頂端表面設(shè)置有水平調(diào)節(jié)螺栓(7)，所述底座(4)頂端表面中部設(shè)置有磁懸浮裝置(8)，所述磁懸浮裝置(8)底端設(shè)置有pcb底板(9)，所述pcb底板(9)頂端表面中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有載重磁鐵塊(10)，所述載重磁鐵塊(10)頂端表面中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有霍爾傳感器(11)，所述霍爾傳感器(11)一側(cè)分別設(shè)置有第一線圈(12)、第二線圈(13)、第三線圈(14)和第四線圈(15)，所述磁懸浮裝置(8)頂端設(shè)置有浮子本體(3)，所述浮子本體(3)頂端表面中部設(shè)置有浮子磁鐵塊(16)，所述浮子本體(3)頂端表面端部設(shè)置有遮光細(xì)棒(17)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，其特征在于，所述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀(1)通過(guò)連接外部電源通電使用，所述底座(4)和浮子啟動(dòng)裝置(2)為固定連接，其浮子啟動(dòng)裝置(2)包括連桿和彈簧件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，其特征在于，所述底座(4)和光電門(5)為固定連接，其光電門(5)為兩組設(shè)置，頂端表面為凹字形凸塊設(shè)置，同時(shí)高度可調(diào)節(jié)，所述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀(1)和光電門(5)通過(guò)連接器(6)連接線路固定通電使用。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，其特征在于，所述底座(4)和水平調(diào)節(jié)螺栓(7)為螺紋連接，其水平調(diào)節(jié)螺栓(7)為三組設(shè)置，呈三角狀依次排列設(shè)置，所述底座(4)和磁懸浮裝置(8)為固定連接，其磁懸浮裝置(8)頂端為圓柱體pcb底板(9)設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，其特征在于，所述pcb底板(9)底端表面兩側(cè)均設(shè)置有支柱與底座(4)連接固定，所述pcb底板(9)和載重磁鐵塊(10)為固定連接，所述pcb底板(9)和霍爾傳感器(11)為固定連接，其霍爾傳感器(11)呈十字形設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，其特征在于，所述pcb底板(9)與第一線圈(12)、第二線圈(13)、第三線圈(14)和第四線圈(15)均為固定連接，其第一線圈(12)、第二線圈(13)、第三線圈(14)和第四線圈(15)呈正方形排列設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，其特征在于，所述磁懸浮裝置(8)和浮子本體(3)為活動(dòng)連接，其浮子本體(3)為3d打印外殼，中部呈圓柱體，兩側(cè)為長(zhǎng)方體支桿設(shè)置，所述浮子本體(3)和浮子磁鐵塊(16)為固定連接，所述浮子本體(3)和遮光細(xì)棒(17)為固定連接，其遮光細(xì)棒(17)為圓柱體桿件設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種上推式霍爾磁性浮子剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量教具，包括剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀和浮子啟動(dòng)裝置以及浮子本體，浮子啟動(dòng)裝置底端表面設(shè)置有底座，底座頂端表面兩端均設(shè)置有光電門，底座頂端表面設(shè)置有水平調(diào)節(jié)螺栓，底座頂端表面中部設(shè)置有磁懸浮裝置，PCB底板頂端表面中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有載重磁鐵塊，載重磁鐵塊頂端表面中部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有霍爾傳感器，磁懸浮裝置頂端設(shè)置有浮子本體，通過(guò)將磁懸浮和剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量相結(jié)合避免了轉(zhuǎn)軸摩擦對(duì)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量的影響，通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)提高精度就能相較現(xiàn)有技術(shù)更加簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的得到質(zhì)量較輕非規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，有效提高裝置性能。

技術(shù)研發(fā)人員：于馨博,馬春蕾,向峻鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：于馨博
技術(shù)研發(fā)日：20240505
技術(shù)公布日：2024/12/23