專利名稱：多功能函數(shù)比例尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種繪圖用具，特別是一種可以用來計算三角函數(shù)、乘除并具有直尺、比例尺、三角板、量角器等多功能特點的繪圖器具。
現(xiàn)有的比例尺多為三棱形，由于棱面數(shù)量的限制，只能提供幾種固定的比例。國家專利局86207752號專利提出了一種多棱形的比例尺；85205623號專利又提出了另一種表面刻有一組集線和平行線構(gòu)成的刻度網(wǎng)式平板比例尺，皆在增加比例數(shù)量。為此，本發(fā)明人于89年5月2日申請了名稱為《比例尺》、申請?zhí)枮?9206681.4的實用新型專利，并被授予了專利權(quán)。該專利提供了一種組合式結(jié)構(gòu)特點可用于繪制任意比例的比例尺。
以上三種比例尺解決了多種，任意比例的問題。但沒能提供出更為方便實用的綜合性比例尺，以滿足學(xué)生或教學(xué)、設(shè)計的需要。
本發(fā)明的目的在于提供一種組合式結(jié)構(gòu)特點、可用來計算三角函數(shù)、乘除法，并具有直尺、三角板、量角器和繪制任意比例特點的多功能繪圖工具。
本發(fā)明提供的比例尺為平板組合式結(jié)構(gòu)，由表面刻有直角坐標(biāo)、量角器、尺格的透明面尺與滑尺底板上下兩邊相結(jié)合一體、二者之間由兩側(cè)插入刻有尺格線的滑尺，在其透明面尺上面的右下角鉚接有一透明活動直尺。其透明面尺和透明直尺均為薄透明材料制成?；叩装鍖ΨQ開有二個長圓形豎置的透孔。
本發(fā)明的優(yōu)點是
1.結(jié)構(gòu)簡單，可隨身攜帶，或夾在書里，使用起來帶有知識性、趣味性。
2.可直觀表達多種計算關(guān)系，便于教學(xué)演示。
3.工程設(shè)計繪圖中使用極為方便，可提高繪圖速度和質(zhì)量。


如下圖1為透明面尺平面圖；圖2為透明活動直尺平面圖；圖3為滑尺平面圖；圖4為滑尺底板平面圖；下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳述；如圖所示，其透明面尺1表面刻制有直角坐標(biāo)刻度線，在橫軸距原點一百單位處定點有一條垂直定線，刻有1-1/1000比例刻度組，在橫軸定點距原點比例為1/2、1/4、1/5、1/10處，各有垂線一條。一組五毫米等距平行線組與縱軸垂直相交。在坐標(biāo)上刻有以原點為圓心，圓心距定點長度為半徑90°度角的量角器，為計算三角函數(shù)正弦--余割的刻度線。量角器交縱軸的垂線為計算三角函數(shù)正切的刻度線。橫軸下方有一個以原點為圓心的量角器。用手指通過滑尺底板4上對稱兩長圓形透孔5來推動滑尺2縱向垂直橫軸滑動。透明活動直尺2一端與透明面尺1坐標(biāo)原點相連接，并可繞接點在透明面尺1表面轉(zhuǎn)動。
根據(jù)相似三角形原理不難看出，上述結(jié)構(gòu)中透明活動直尺2在透明面尺1表面直角坐標(biāo)中任意截取兩條縱向平行線均成一定比例，且比例即為兩條縱向平行線距原點水平距離(橫坐標(biāo))之比；確定比例數(shù)，并在橫軸上確定其比例點、移動滑尺3其縱向線與比例點相交，與定線形成兩條平行直線，移動透明活動直尺2與其中一條縱向平行直線已知尺寸相交，即可在另一條平行直線截取所求尺寸。上述使用方法可根據(jù)已知的實際尺寸或比例尺寸、求得比例尺寸或?qū)嶋H尺寸，放大或縮小均可，同樣，利用該尺亦可由已知實際尺寸和比例尺寸求比例。
本比例尺相當(dāng)于一個平面直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)總和，滑尺3的縱向線可走遍整個坐標(biāo)面，克服了縱橫交錯平行線刻度網(wǎng)雜亂之不足，使任意比例都可在坐標(biāo)上解決。
三角函數(shù)坐標(biāo)計算法是根據(jù)以上原理，在有滑尺3的條件下做出的，因為三角函數(shù)是直角三角形三條邊任意兩條邊比的關(guān)系，所以任意兩條邊在本尺都可找它的比例線。如余弦比例線定義坐標(biāo)上橫軸一點作一條垂直縱向線、以原點為圓心、距定點長為半徑作弧、過原點射線交弧一點，橫軸交區(qū)點的垂線、是定點垂直縱向線以射線與橫軸為夾角的余弦坐標(biāo)比例線。正切比例線定義坐標(biāo)上橫軸或縱軸等距定點、各自作垂直縱向線或橫向線、過原點的射線交橫向線一點，橫軸交這點的垂線、是定點垂直縱向線以射線與橫軸為夾角的正切坐標(biāo)比例線。
不難證明，滑尺3縱向線與量角器某一角度點相交，與定線形成的平行線、是計算這個角度的正弦--余割的比例線。轉(zhuǎn)動透明活動直尺2與量角器某角度點相交，而且在正切線相交一點，滑尺3的縱向線與這點相交，與定線形成平行線、是計算這個角度的正切比例線。已知直角三角形角度和邊長、即可求得另一邊長。
直尺2與透明面尺1構(gòu)成一定角度，即可在量角器確定角的讀數(shù)，可測繪任意角度。
權(quán)利要求
1.多功能函數(shù)比例尺由透明面尺1，透明活動直尺2，滑尺3和滑尺底板4組成，其特征在于；表面刻有直角坐標(biāo)、量角器、尺格的透明面尺1與滑尺底板4上下兩邊相粘合成一體，二者之間由兩側(cè)插入刻有尺格線的滑尺3，在其透明面尺1的上面右下角鉚接有一透明活動直尺2。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能函數(shù)比例尺，其特征在于透明面尺1和透明活動直尺2為薄透明材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能函數(shù)比例尺，其特征在于滑尺底板4上對稱開有兩個長圓形豎置的透孔5。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種繪圖用比例計算尺，具有直尺、三角板、量角器等功能?？捎糜谟嬎闳我獗壤?，進行三角函數(shù)、乘除運算。可用于繪制幾何圖形、美術(shù)繪畫或用于教學(xué)演示上。本尺由刻制有直角坐標(biāo)尺度線的透明面尺，刻制有縱向線的滑尺和可繞坐標(biāo)圓心轉(zhuǎn)動的透明活動直尺組成。該尺結(jié)構(gòu)簡單、與分規(guī)共用可提高測繪速度和精度、提高繪圖工作效率。本尺用于教學(xué)可提高學(xué)生對三角函數(shù)、坐標(biāo)、勾股弦定理、相似形的直觀了解和認(rèn)識。
文檔編號B43L13/00GK1066423SQ9110609
公開日1992年11月25日 申請日期1991年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月3日
發(fā)明者辛建修 申請人:辛建修