CN208077464U - 一种基于水平检测的物理实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于水平检测的物理实验装置，包括壳体(1)，在壳体(1)内设置密封空腔(2)，且密封空腔(2)内设置水平检测机构，包括平衡杆(3)、压电片(4)、导电片(5)、控制器(6)、供电电池(7)及两个指示灯(8)，其中平衡杆(3)的中心通过固定件将平衡杆(3)固定在密封空腔(2)的内壁，且平衡杆(3)的两端分别通过弹簧连接压电片(4)；所述压电片(4)、导电片(5)与控制器(6)电性相连，且控制器(6)与供电电池(7)、指示灯(8)电性相连；在壳体(1)上设置激光测距传感器(14)和开关(13)、显示屏(16)。本实用新型可快速检测到所处位置是否水平，使得水平检测更加精准和高效。

Description

一种基于水平检测的物理实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于水平检测的物理实验装置，属于物理实验装置的技术领域。

背景技术

目前，诸多工种在施工过程中，用来检验测量水平线与水平面的工具存在多种，如水平检测器，简称“水平器”，还有水平仪检定器。

公知的水平尺，是诸多工种在施工中，用来检测“横平”不可缺少的常用工具；水平尺适宜在平面的物体上检测，由于水平尺的长度较短，只适应比较短的长度距离范围内使用；当用水平尺检测比较长的距离时，可以在平面的物体上作水平线的直线延长线来解决，但是，检测的结果，误差也是比较大的当使用水平尺检测较长的距离时，在长度距离中间是凹凸不平、无规则、并有多处障碍物与墙壁阻挡时，用水平尺进行检测就困难了既或多花费一些时间，多采用一些办法能检测出来，也不可能很精确，同时存在误差。

水平仪检定器是一种测量小角度的精密仪器，主要用于校验各种钳工水平仪、框式水平仪和结构水平器具的示值误差、分度误差、均匀性等技术指标。当转动检定仪的微动手轮时，仪器的载物工作台通过机械机构使工作台的台面倾斜，即台面OA的A端变化升高或降低了h，使工作面产生倾斜小角度α，该角度由传感器及相关电子线路记录和处理，以数字形式用角度量秒值显示在显示屏上。

尽管现有技术中存在水平检测的装置，但仍然存在不足。如在申请号：201510389160.4申请日：2015-07-03的文件中，公开了一种水平检测装置，其特征在于支架连接有一轴线与平台平行的电机，电机轴头固定连接有与其轴线垂直的旋转杆，旋转杆上设有与电机轴线垂直的滑槽，旋转杆自由端滑槽内适配有一滑块，滑块与旋转杆旋转圆心端之间通过弹力体连接，滑块外端头探出滑槽连接有球；电机轴线方向球的两侧设有限位板。当倾斜到一定程度时，常态垂线两侧中的一个开关向最低点靠近，并被球触发，开关就会启动发出信号，受开关控制的反应装置就会及时动作，控制并稳定平台所在设备的姿态，使其保持水平，本装置具有自动产生产生控制信号、运行稳定、响应及时的优点。

而在另外一篇申请号：201420670149.6申请日：2014-11-11的文件中，提供一种水平检测装置，包括磁性底座和安装在磁性底座上水平仪，所述磁性底座的下表面为弧形面，磁性底座的上表面为水平面，所述水平仪安装在磁性底座上表面。本实用新型可不用拆下喇叭嘴和烟支过桥，直接将磁性底座吸附在喇叭嘴的圆弧支撑面上，观察水平仪水珠的变化情况，就可知道被检测的圆弧面水平情况，减少了调试人员工作量，由于观察直观，不会因为调试人员的经验不同而使调整出来的结果不一致。避免了用工装及千分尺调整既费力费时，调整精度又不高的问题，提高维修效率。

尽管行数文献设置了水平检测装置，可以快递在水平面上进行水平检测，但实际上仍存在不足，现有的水平检测装置结构复杂，且无法精准快速地实现水平检测，尤其是在物理实验中，无法直观的提供水平检测过程，功能单一，不具备自动和高效功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于水平检测的物理实验装置，解决现有的现有的水平检测装置结构复杂，且无法精准快速地实现水平检测，尤其是在物理实验中，无法直观的提供水平检测过程，功能单一的问题。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于水平检测的物理实验装置，包括壳体，包括：在壳体内设置密封空腔，且密封空腔内设置水平检测机构；所述水平检测机构包括平衡杆、压电片、导电片、控制器、供电电池及两个指示灯，其中平衡杆的中心通过固定件将平衡杆固定在密封空腔的内壁，且平衡杆的两端分别通过弹簧连接压电片；所述密封空腔内壁上位于平衡杆两端的正对位置分别固定设置导电片；所述两个压电片和两个导电片分别与控制器电性相连，且控制器分别与供电电池、两个指示灯电性相连；以及，在所述壳体上设置激光测距传感器和开关、显示屏，其中激光测距传感器的激光头与设置在壳体一侧的内管道连接，及激光测距传感器与开关、控制器、显示屏依次电性相连。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述固定件采用铆钉。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括设置在壳体底部的转轮。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述在壳体上还设有用于驱动转轮的转轮控制机构。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述转轮控制机构包括电机驱动器和旋转电机、传动件，其中控制器与电机驱动器、旋转电机电性相连；所述旋转电机的输出轴通过传动件与转轮连接。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述壳体采用方形壳体。

本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本实用新型提供一种基于水平检测的物理实验装置，通过对传统的装置进行结构改进，利用简单的结构进行水平检测，在壳体上设置密封空腔，且密封空腔内设置水平检测机构，利用平衡杆、压电片、导电片、控制器、供电电池及两个指示灯连接分别形成串联电路，在压任意的电片接触到导电片时电路即可导通，控制器控制对应侧的指示灯亮起，利用该种结构可以直观地检测到所处位置是否水平，且在水平检测过程中还可以进行激光测距，利用激光测距传感器实现距离检测和显示，增加传统的检测装置的功能，使得水平检测更加精准和高效，同时功能更加完善。可以解决现有的现有的水平检测装置结构复杂，且无法精准快速地实现水平检测，尤其是在物理实验中，无法直观的提供水平检测过程，功能单一的问题。

附图说明

图1为本实用新型基于水平检测的物理实验装置的结构示意图。

其中标号解释：壳体1、密封空腔2、平衡杆3、压电片4、导电片5、控制器6、供电电池7、指示灯8、转轮9、电机驱动器10、旋转电机11、传动件12、开关13、激光测距传感器14、内管道15、显示屏16。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。

如图1所示，本实用新型提供一种基于水平检测的物理实验装置，包括壳体1，包括：在壳体1内设置密封空腔2，且密封空腔2内设置水平检测机构；所述水平检测机构包括平衡杆3、压电片4、导电片5、控制器6、供电电池7及两个指示灯8，其中平衡杆3的中心通过固定件将平衡杆3固定在密封空腔2的内壁，且平衡杆3的两端分别通过弹簧连接压电片4；所述密封空腔2内壁上位于平衡杆3两端的正对位置分别固定设置导电片5；所述两个压电片4和两个导电片5分别与控制器6电性相连，且控制器6分别与供电电池7、两个指示灯8电性相连；以及，在所述壳体1上设置激光测距传感器14和开关13、显示屏16，其中激光测距传感器14的激光头与设置在壳体1一侧的内管道15连接，及激光测距传感器14与开关13、控制器6、显示屏16依次电性相连。

本实施例中，所述固定件优选采用铆钉。铆钉固定在平衡杆3的中心，将平衡杆3固定在密封空腔2的内壁，使得形成支点，提供于平衡杆3的两侧分别进行上下的活动。及本实施例将壳体1采用方形壳体，利用方形结构便于与被测台面的接触，方便水平检测。

本实用新型装置的工作原理是：在壳体1上设置密封空腔2，且密封空腔2内设置水平检测机构，利用平衡杆、压电片、导电片、控制器、供电电池及两个指示灯连接形成分别串联电路，当壳体1所在被测平台出现不平时，如平台向左倾斜时，将装置放置在台面后密封空腔2内的平衡杆3的左侧向下倾斜，且弹簧连接的压电片4与下方位置的导电片5接触，使得左侧串联的电路导通，控制器6控制左侧的指示灯8亮起，表示当前被测台面向左倾斜。若平台向右倾斜时，将装置放置在台面后密封空腔2内的平衡杆3的右侧向下倾斜，且弹簧连接的压电片4与下方位置的导电片5接触，使得右侧串联的电路导通，控制器6控制右侧的指示灯8亮起，表示当前被测台面向右倾斜。在台面是水平状态时，平衡杆3保持平衡，即两侧的压电片4与下方位置的导电片5均不接触，电路呈断开状态，表面当前台面处于水平位置。由此在压任意的电片接触到导电片时电路即可导通，控制器控制对应侧的指示灯亮起，利用该种结构可以直观地检测到所处位置是否水平。

以及装置在水平检测过程中还可以进行激光测距，利用开关13控制激光测距传感器14的工作状态，在按动开关13后控制激光测距传感器14进行测距，光束经在壳体1一侧的内管道15传送至外部被测物体，并反馈回激光测距传感器14，由激光测距传感器14获得检测信号后输入控制器6中，控制器6根据检测信号获得距离值，且控制显示屏16将距离值显示，该过程利用测距功能实现距离检测和显示。

并且，本实用新型为了增强水平检测功能，装置还包括设置在壳体1底部的转轮9。如图1所示，在壳体1的底部设置的转轮9，可以使得壳体1在动态运动下实现水平和距离检测，不仅仅提供静态检测方式，增强可测的范围和长度。

所述在壳体1上还可以设有用于驱动转轮9的转轮控制机构。使得转轮9的驱动方式不仅可以依靠人工推动方式，还可以通过转轮控制机构进行电动控制。

本实施例中，所述转轮控制机构可以包括电机驱动器10和旋转电机11、传动件12，其中控制器6与电机驱动器10、旋转电机11电性相连；所述旋转电机11的输出轴通过传动件12与转轮9连接。利用控制器6输出控制信号至电机驱动器10，由电机驱动器10驱动旋转电机11的输出轴的转动传动转轮9的转动，实现壳体1的运动，利用简单的控制电路，使得转轮可以实现电动控制，有利于对被测台面的持续水平检测。该传动件12可以采用齿轮组，利用齿轮密切配合实现动力传动。

综上，本实用新型提供的基于水平检测的物理实验装置，在压任意的电片接触到导电片时电路即可导通，控制器控制对应侧的指示灯亮起，利用该种简单结构可以直观地检测到所处位置是否水平，且在水平检测过程中还可以进行激光测距，利用激光测距传感器实现距离检测和显示，以及还可以实现动态运动过程中的水平检测，增加传统的检测装置的功能，使得水平检测更加精准和高效，同时功能更加完善。可以准确的用于物理水平检测过程中，便于使用。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种基于水平检测的物理实验装置，包括壳体(1)，其特征在于，包括：在壳体(1)内设置密封空腔(2)，且密封空腔(2)内设置水平检测机构；所述水平检测机构包括平衡杆(3)、压电片(4)、导电片(5)、控制器(6)、供电电池(7)及两个指示灯(8)，其中平衡杆(3)的中心通过固定件将平衡杆(3)固定在密封空腔(2)的内壁，且平衡杆(3)的两端分别通过弹簧连接压电片(4)；所述密封空腔(2)内壁上位于平衡杆(3)两端的正对位置分别固定设置导电片(5)；所述两个压电片(4)和两个导电片(5)分别与控制器(6)电性相连，且控制器(6)分别与供电电池(7)、两个指示灯(8)电性相连；以及，在所述壳体(1)上设置激光测距传感器(14)和开关(13)、显示屏(16)，其中激光测距传感器(14)的激光头与设置在壳体(1)一侧的内管道(15)连接，及激光测距传感器(14)与开关(13)、控制器(6)、显示屏(16)依次电性相连。

2.根据权利要求1所述基于水平检测的物理实验装置，其特征在于：所述固定件采用铆钉。

3.根据权利要求1所述基于水平检测的物理实验装置，其特征在于：还包括设置在壳体(1)底部的转轮(9)。

4.根据权利要求3所述基于水平检测的物理实验装置，其特征在于：所述在壳体(1)上还设有用于驱动转轮(9)的转轮控制机构。

5.根据权利要求4所述基于水平检测的物理实验装置，其特征在于：所述转轮控制机构包括电机驱动器(10)和旋转电机(11)、传动件(12)，其中控制器(6)与电机驱动器(10)、旋转电机(11)电性相连；所述旋转电机(11)的输出轴通过传动件(12)与转轮(9)连接。

6.根据权利要求1所述基于水平检测的物理实验装置，其特征在于：所述壳体(1)采用方形壳体。