玩具彈射速度測量儀的校準方法及裝置的製作方法
2024-03-22 13:10:05
專利名稱：玩具彈射速度測量儀的校準方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計 量校準技術，尤其是一種對玩具彈射速度測量儀進行校準的方法及
直O
背景技術：
玩具彈射速度測量儀也稱玩具動能測試儀，它需稱量彈射物的質量，指定彈射距離點的速度，再通過計算方能得出動能值，主要是用來衡量槍類玩具射出物的能量，以免誤傷兒童。
發明內容
本發明旨在提供一種玩具彈射速度測量儀的校準方法及裝置。其通用性強，普遍適用。為此，本發明玩具彈射速度測量儀的校準方法及裝置的技術方案如下 本發明玩具彈射速度測量儀的校準方法，包括
其一，當系統內只有重力做功時，機械能守恆，即l/2mv2=mgh，則v=(2gh)°_5米/秒，其中，g為重力加速度，g=9. 8米/秒2，h為小球下落的高度，單位為米；依據此原理設計玩具彈射速度測量儀的校準裝置，通過該玩具彈射速度測量儀的校準裝置將小球自由下落不同高度達到某一水平位置時模擬出一個標準速度並通過計算顯示系統現場標示出來，以此標準速度為準，對被校玩具彈射速度測量儀所測試到的小球的速度進行對比以實現校準測試；
其二，校準步驟是
1)將被校玩具彈射速度測量儀的傳感器對準小球下落軌道的露出部位，小球落下時， 確保被校玩具彈射速度測量儀的上、下布位的兩個傳感器均能接受到小球下落途經的信號；
2)把玩具彈射速度測量儀的校準裝置的高度測量裝置的高度起點對準被校玩具彈射速度測量儀的下面一個所述傳感器的位置，則該位置所處的高度值為零，並作為玩具彈射速度測量儀的校準裝置的小球落下高度的計算起點零，此步驟稱之為高度清零；
3)將玩具彈射速度測量儀的校準裝置的高度指針對準小球所在的玩具彈射速度測量儀的校準裝置的小球下落起始位置高度標線，玩具彈射速度測量儀的校準裝置的高度測示裝置顯示小球下落的高度，並且，玩具彈射速度測量儀的校準裝置的計算顯示系統通過計算顯示出小球從此高度落下的速度的標稱值Vtl ；
4)輕拉小球所在高度位置的閘板，小球便會自由落體，被校玩具彈射速度測量儀將會測出小球從此高度落下的速度實測值V1 是這樣得出的測量被校玩具彈射速度測量儀的上、下布位的兩個傳感器小球下落途經的高度差，還測量小球經過上下傳感器的時間，從而得出被校玩具彈射速度測量儀測出的小球從此高度落下所產生的速度V1 ；
5)、分析V」=Vtl— V1值，若V」小於或等於規範的數值，被校玩具彈射速度測量儀測出的速度合格，否則，被校玩具彈射速度測量儀測出的速度不合格。本發明玩具彈射速度測量儀的校準裝置，包括基座、固定架、小球下落軌道控制外豎管、小球下落軌道控制內豎管、小球下落起始位置孔、間板、小球下落起始位 置高度標線、 高度測量裝置、高度清零裝置及計算顯示系統，固定架定位於基座上，小球下落軌道控制外豎管緊固安裝於固定架，小球下落軌道控制內豎管套設於小球下落軌道控制外豎管內並能上下抽動，小球下落軌道控制內豎管及小球下落軌道控制外豎管的順著其長度方向的中心軸線位於同一條豎直線上，小球下落軌道控制外豎管的下端處於懸空狀，以便小球從小球下落軌道控制外豎管的下端落出；在小球下落軌道控制外豎管上開制至少兩個位於不同高度的小球下落起始位置孔，在小球下落軌道控制內豎管上開制至少一個小球下落起始位置孔，小球下落軌道控制內豎管僅對小球下落的起始位置起定位作用，在小球下落起始位置孔的下緣的小球下落軌道控制外豎管及小球下落軌道控制內豎管上皆開制水平的間板插槽，或僅在小球下落軌道控制外豎管上開制水平的間板插槽；在間板插槽中插設水平的閘板，閘板能在間板插槽中抽動，小球從小球下落起始位置孔放進小球下落軌道控制內豎管內並位於閘板上，抽動閘板使小球失去閘板的支撐，由於小球下落軌道控制內豎管將小球下落起始位置定位在小球下落軌道控制外豎管橫截面的中心位置，小球便會自由落下且使小球在下落中不會與小球下落軌道控制外豎管碰壁，確保小球作自由落體運動；插入閘板插槽的間板之上表面所處的高度位置即是所述小球下落起始位置高度標線；所述高度測量裝置與小球下落軌道控制外豎管配套設置，所述高度測量裝置為光柵尺或直尺測量裝置； 高度清零裝置與所述高度測量裝置配套設置，能使所述高度測量裝置的高度測量的起點 「零」上下移位對準被校玩具彈射速度測量儀的下面一個所述傳感器的位置，計算顯示系統與所述高度測量裝置相配合。對上述技術方案進行進一步闡述
所述光柵尺包括光柵尺指針及光柵尺演算顯示器，光柵尺指針設置在小球下落軌道控制外豎管一旁；
與所述光柵尺配設的高度清零裝置包括一定位豎杆，所述定位豎杆豎直固設於基座上，所述光柵尺指針配裝於所述定位豎杆並能沿所述定位豎杆上下滑移；所述光柵尺指針上配裝高度指針；光柵尺演算顯示器既作為光柵尺的顯示載體，也作為與所述光柵尺配合的計算顯示系統，它能直接顯示小球下落的高度及小球從此高度落下的速度的標稱值％。直尺測量裝置包括一直尺，該直尺豎立設置在小球下落軌道控制外豎管一旁。與直尺測量裝置配設的高度清零裝置包括一固定豎杆、上下滑移裝置、鎖定裝置及高度指針，固定豎杆豎直固設於基座上，所述直尺固裝於上下滑移裝置上，上下滑移裝置能沿固定豎杆上下滑移，鎖定裝置與上下滑移裝置及固定豎杆配裝，鎖定裝置在上下滑移裝置滑移前及通過上下滑移使直尺的零標線處於規定的高度後將上下滑移裝置鎖定在固定豎杆上；高度指針水平配置於固定豎杆並能在固定豎杆上上下滑移。與直尺測量裝置配合的計算顯示系統為列出小球的下落高度與小球從此高度落下的速度的標稱值\ 一一對應的列表卡片(從該列表卡片上能迅速查到與下落高度對應的小球落下的速度的標稱值Vtl),或者為計算機及受其控制的顯示器，計算機接受小球下落高度的信號，並在顯示器迅速顯示小球下落高度及與該高度對應的小球落下的速度的標稱值 V0O
同現有技術相比，本發明的有益效果是其一，該玩具彈射速度測量儀的校準裝置將小球自由下落不同高度達到某一水平位置時的標準速度通過計算顯示系統現場標示出來，該標準速度的準確度高。其二，小球下落軌道控制內豎管將小球下落起始位置定位在小球下落軌道控制外豎管橫截面的中心位置，小球在下落中不會與小球下落軌道控制外豎管碰壁，確保小球作自由落體運動。其三，所述高度測量裝置為光柵尺或直尺測量裝置，能適應不同校準對象的需要。其四，通用性強，普遍適用。其五，本玩具彈射速度測量儀 的校準裝置便於製造，使用壽命長，便於推廣。
圖1為本發明玩具彈射速度測量儀的校準裝置實施例之一示意圖； 圖2為本發明玩具彈射速度測量儀的校準裝置實施例之二示意圖3為小球下落軌道控制外豎管局部示意圖。圖4為圖2中光柵尺演算顯示器局部放大示意圖。圖中100、玩具彈射速度測量儀的校準裝置；1、基座；2、固定架；3、小球下落軌道控制外豎管；4、小球下落軌道控制內豎管；5、小球下落起始位置孔；6、間板；7、小球下落起始位置高度標線；8、直尺；9、固定豎杆；10、上下滑移裝置；11、鎖定裝置；12、高度指針； 13、光柵尺指針；14、光柵尺演算顯示器；15、定位豎杆。
具體實施例方式下面，結合附圖介紹本發明的具體實施方式
。如圖1、圖2、圖3及圖4所示，本發明玩具彈射速度測量儀的校準方法，包括
其一，當系統內只有重力做功時，機械能守恆，即l/2mv2=mgh;則v=(2gh)°_5米/秒，其中，g為重力加速度，g=9. 8米/秒2，h為小球下落的高度，單位為米；依據此原理設計玩具彈射速度測量儀的校準裝置100，通過該玩具彈射速度測量儀的校準裝置100將小球自由下落不同高度達到某一水平位置時模擬出一個標準速度並通過計算顯示系統現場顯示出來，以此標準速度為準，對被校玩具彈射速度測量儀所測試到的小球的速度進行對比以實現校準測試；
其二，校準步驟是
1)將被校玩具彈射速度測量儀的傳感器對準小球下落軌道的露出部位，小球落下時， 確保被校玩具彈射速度測量儀的上、下布位的兩個傳感器均能接受到小球下落途經的信號；
2)把玩具彈射速度測量儀的校準裝置100的高度測量裝置的高度起點對準被校玩具彈射速度測量儀的下面一個所述傳感器的位置，則該位置所處的高度值為零，並作為玩具彈射速度測量儀的校準裝置100的小球落下高度的計算起點零，此步驟稱之為高度清零；
3)將玩具彈射速度測量儀的校準裝置100的高度指針12對準小球所在的玩具彈射速度測量儀的校準裝置的小球下落起始位置高度標線7，玩具彈射速度測量儀的校準裝置 100的高度測示裝置顯示小球下落的高度，並且，玩具彈射速度測量儀的校準裝置100的計算顯示系統給出顯示出小球從此高度落下的速度的標稱值Vtl ；
4)輕拉小球所在高度位置的間板6，小球便會自由落體，被校玩具彈射速度測量儀將會測出小球從此高度落下的速度實測值V1 -,Y1是這樣得出的測量被校玩具彈射速度測量儀的上、下布位的兩個傳感器小球下落途經的高度差，還測量小球經過上下傳感器的時間，從而得出被校玩具彈射速度測量儀測出的小球從此高度落下所產生的速度V1 ；
5)、分析V」=Vtl — V1值，若V」小於或等於規範的數值，被校玩具彈射速度測量儀測出的速度合格，否則，被校玩具彈射速度測量儀測出的速度不合格； 上述校準步驟在10-30°C的環境下進行。本發 明玩具彈射速度測量儀的校準裝置100，包括基座1、固定架2、小球下落軌道控制外豎管3、小球下落軌道控制內豎管4、小球下落起始位置孔5、間板6、小球下落起始位置高度標線7、高度測量裝置、高度清零裝置及計算顯示系統，固定架2定位於基座1上， 小球下落軌道控制外豎管3緊固安裝於固定架2，小球下落軌道控制內豎管4套設於小球下落軌道控制外豎管3內並能上下抽動，小球下落軌道控制內豎管4及小球下落軌道控制外豎管3的順著其長度方向的中心軸線位於同一條豎直線上，小球下落軌道控制外豎管3的下端處於懸空狀，以便小球從小球下落軌道控制外豎管3的下端落出；在小球下落軌道控制外豎管3上開制至少兩個位於不同高度的小球下落起始位置孔5，在小球下落軌道控制內豎管4上開制至少一個小球下落起始位置孔5，小球下落軌道控制內豎管4僅對小球下落的起始位置起定位作用，在小球下落起始位置孔5的下緣的小球下落軌道控制外豎管3 及小球下落軌道控制內豎管4上皆開制水平的間板插槽，或僅在小球下落軌道控制外豎管 3上開制水平的閘板插槽；在閘板插槽中插設水平的閘板6，閘板6能在閘板插槽中抽動， 小球從小球下落起始位置孔5放進小球下落軌道控制內豎管4內並位於閘板6上，抽動閘板6使小球失去閘板6的支撐，由於小球下落軌道控制內豎4將小球下落起始位置定位在小球下落軌道控制外豎管3橫截面的中心位置，小球便會自由落下且使小球在下落中不會與小球下落軌道控制外豎管3碰壁，確保小球作自由落體運動；插入間板插槽的間板6之上表面所處的高度位置即是所述小球下落起始位置高度標線7 ；所述高度測量裝置與小球下落軌道控制外豎管2配套設置，所述高度測量裝置為直尺測量裝置(如圖2所示)或光柵尺 (如圖1所示);高度清零裝置與所述高度測量裝置配套設置，能使所述高度測量裝置的高度測量的起點「零」上下移位對準被校玩具彈射速度測量儀的下面一個所述傳感器的位置，計算顯示系統與所述高度測量裝置相配合。所述光柵尺包括光柵尺指針13及光柵尺演算顯示器14，光柵尺指針13設置在小球下落軌道控制外豎管3 —旁。與所述光柵尺配設的高度清零裝置包括一定位豎杆15，所述定位豎杆15豎直固設於基座1上，所述光柵尺指針13配裝於所述定位豎杆15並能沿所述定位豎杆15上下滑移；所述光柵尺指針13上配置高度指針水平12 ；光柵尺演算顯示器14既作為光柵尺的顯示載體，也作為與所述光柵尺配合的計算顯示系統，它能直接顯示小球下落的高度及小球從此高度落下的速度的標稱值Vtl，小球從某高度落下的速度的標稱值Vtl是計算顯示系統依據光柵尺所測得的小球下落的高度值計算得出並顯示出來的(圖4所示)。直尺測量裝置包括一直尺8，該直尺8豎立設置在小球下落軌道控制外豎管3 — 旁。與直尺測量裝置配設的高度清零裝置包括一固定豎杆9、上下滑移裝置10、鎖定裝置11及高度指針12，固定豎杆9豎直固設於基座1上，所述直尺固裝於上下滑移裝置10上，上下滑移裝置10能沿固定豎杆9上下滑移，鎖定裝置11與上下滑移裝置10及固定豎杆9配裝，鎖定裝置11在上下滑移裝置10滑移前及通過上下滑移使直尺的零標線處於規定的高度後將上下滑移裝置10鎖定在固定豎杆9上。上下滑移裝置10為沿固定豎杆9能上下滑移的具有滑套的杆件等，鎖定裝置11如螺釘等。高度指針水平12配置於固定豎杆 9並能在固定豎杆9上上下滑移。與直 尺測量裝置配合的計算顯示系統為列出小球的下落高度與小球從此高度落下的速度的標稱值\ 一一對應的列表卡片(從該列表卡片上能迅速查到與下落高度對應的小球落下的速度的標稱值Vtl),或者為計算機及受其控制的顯示器，計算機接受小球下落高度的信號，並在顯示器迅速顯示小球下落高度及與該高度對應的小球落下的速度的標稱值\。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明的技術範圍作任何限制。本行業的技術人員，在本技術方案的啟迪下，可做出一些變形與修改，凡是依據本發明的技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.玩具彈射速度測量儀的校準方法，其特徵在於，包括其一，當系統內只有重力做功時，機械能守恆，即l/2mv2=mgh，則v=(2gh)°_5米/秒，其中，g為重力加速度，g=9. 8米/秒2，h為小球下落的高度，單位為米；依據此原理設計玩具彈射速度測量儀的校準裝置，通過該玩具彈射速度測量儀的校準裝置將小球自由下落不同高度達到某一水平位置時模擬出一個標準速度並通過計算顯示系統現場標示出來，以此標準速度為準，對被校玩具彈射速度測量儀所測試到的小球的速度進行對比以實現校準測試；其二，校準步驟是1)將被校玩具彈射速度測量儀的傳感器對準小球下落軌道的露出部位，小球落下時， 確保被校玩具彈射速度測量儀的上、下布位的兩個傳感器均能接受到小球下落途經的信號；2)把玩具彈射速度測量儀的校準裝置的高度測量裝置的高度起點對準被校玩具彈射速度測量儀的下面一個所述傳感器的位置，則該位置所處的高度值為零，並作為玩具彈射速度測量儀的校準裝置的小球落下高度的計算起點零，此步驟稱之為高度清零；3)將玩具彈射速度測量儀的校準裝置的高度指針對準小球所在的玩具彈射速度測量儀的校準裝置的小球下落起始位置高度標線，玩具彈射速度測量儀的校準裝置的高度測示裝置顯示小球下落的高度，並且，玩具彈射速度測量儀的校準裝置的計算顯示系統通過計算顯示出小球從此高度落下的速度的標稱值Vtl ；4)輕拉小球所在高度位置的閘板，小球便會自由落體，被校玩具彈射速度測量儀將會測出小球從此高度落下的速度實測值V1 是這樣得出的測量被校玩具彈射速度測量儀的上、下布位的兩個傳感器小球下落途經的高度差，還測量小球經過上下傳感器的時間，從而得出被校玩具彈射速度測量儀測出的小球從此高度落下所產生的速度V1 ；5)、分析V」=Vtl— V1值，若V」小於或等於規範的數值，被校玩具彈射速度測量儀測出的速度合格，否則，被校玩具彈射速度測量儀測出的速度不合格。
2.權利要求1所述的玩具彈射速度測量儀的校準裝置，其特徵在於包括基座、固定架、小球下落軌道控制外豎管、小球下落軌道控制內豎管、小球下落起始位置孔、間板、小球下落起始位置高度標線、高度測量裝置、高度清零裝置及計算顯示系統，固定架定位於基座上，小球下落軌道控制外豎管緊固安裝於固定架，小球下落軌道控制內豎管套設於小球下落軌道控制外豎管內並能上下抽動，小球下落軌道控制內豎管及小球下落軌道控制外豎管的順著其長度方向的中心軸線位於同一條豎直線上，小球下落軌道控制外豎管的下端處於懸空狀，以便小球從小球下落軌道控制外豎管的下端落出；在小球下落軌道控制外豎管上開制至少兩個位於不同高度的小球下落起始位置孔，在小球下落軌道控制內豎管上開制至少一個小球下落起始位置孔，在小球下落起始位置孔的下緣的小球下落軌道控制外豎管及小球下落軌道控制內豎管上皆開制水平的間板插槽，或僅在小球下落軌道控制外豎管上開制水平的閘板插槽；在閘板插槽中插設水平的閘板，閘板能在閘板插槽中抽動，小球從小球下落起始位置孔放進小球下落軌道控制內豎管內並位於間板上；插入間板插槽的間板之上表面所處的高度位置即是所述小球下落起始位置高度標線；所述高度測量裝置與小球下落軌道控制外豎管配套設置，所述高度測量裝置為光柵尺或直尺測量裝置；高度清零裝置與所述高度測量裝置配套設置，能使所述高度測量裝置的高度測量的起點「零」上下移位對準被校玩具彈射速度測量儀的下面一個所述傳感器的位置，計算顯示系統與所述高度測量裝置相配合。
3.根據權利要求2所述的玩具彈射速度測量儀的校準裝置，其特徵在於所述光柵尺包括光柵尺指針及光柵尺演算顯示器，光柵尺指針設置在小球下落軌道控制外豎管一旁；與所述光柵尺配設的高度清零裝置包括一定位豎杆，所述定位豎杆豎直固設於基座上，所述光柵尺指針配裝於所述定位豎杆並能沿所述定位豎杆上下滑移；所述光柵尺指針上配裝高度指針；光柵尺演算顯示器既作為光柵尺的顯示載體，也作為與所述光柵尺配合的計算顯示系統，它能直接顯示小球下落的高度及小球從此高度落下的速度的標稱值Vc^
4.根據權利要求2所述的玩具彈射速度測量儀的校準裝置，其特徵在於直尺測量裝置包括一直尺，該直尺豎立設置在小球下落軌道控制外豎管一旁；與直尺測量裝置配設的高度清零裝置包括一固定豎杆、上下滑移裝置、鎖定裝置及高度指針，固定豎杆豎直固設於基座上，所述直尺固裝於上下滑移裝置上，上下滑移裝置能沿固定豎杆上下滑移，鎖定裝置與上下滑移裝置及固定豎杆配裝，鎖定裝置在上下滑移裝置滑移前及通過上下滑移使直尺的零標線處於規定的高度後將上下滑移裝置鎖定在固定豎杆上；高度指針水平配置於固定豎杆並能在固定豎杆上上下滑移；與直尺測量裝置配合的計算顯示系統為列出小球的下落高度與小球從此高度落下的速度的標稱值\ 一一對應的列表卡片，或者為計算機及受其控制的顯示器，計算機接受小球下落高度的信號，並在顯示器迅速顯示小球下落高度及與該高度對應的小球落下的速度的標稱值Vtl。
全文摘要
玩具彈射速度測量儀的校準方法及裝置，涉及計量校準技術。其校準方法，包括依小球自由落體原理設計測速儀的校準裝置，通過該測速儀的校準裝置將小球自由下落不同高度達到某一水平位置時的標準速度通過計算標示系統現場標示或顯示出來，以此模擬出一個標準速度，對被校玩具彈射速度測量儀所測試到的小球的速度進行對比以實現校準測試；其校準裝置包括基座、定位架、小球下落軌道控制外豎管、小球下落軌道控制內豎管、小球下落起始位置孔、閘板、小球下落起始位置高度標線、高度測量裝置、高度清零裝置及計算顯示系統。有益效果是其標準速度的準確度高；校準裝置確保小球作自由落體運動；校準快捷，通用性強，普遍適用；使用壽命長，便於推廣。
文檔編號G01P3/64GK102435783SQ201110275609
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月16日 優先權日2011年9月16日
發明者程飛 申請人:東莞市高品檢測技術服務有限公司