[实用新型]一种新型刚体转动惯量测量仪

说明书

本实用新型提出的一种新型刚体转动惯量测量仪，包括底座、转轴和转盘，底座下设水平调节座，转盘上设护板、轨道、直线位移传感器和陀螺仪，轨道上设有小车，小车沿轨道滑动，本实用新型设计新颖，结构简单，待测刚体在小车上由于离心力作用运动，此过程中，转盘、小车、待测刚体所组成的系统不受外力影响，通过直线位移传感器实现实时测量小车位置、陀螺仪精确测量角速度，计算得出的待测刚体转动惯量，测量耗时短、集成度高，测量结果精确度高，可大大提高实验效率，节约测量成本，同时，通过选取不同大小规格的小车，即可能满足多种类型待测刚体的惯量测量需求，应用广泛。

技术领域

本实用新型涉及测量仪器领域，特别是一种新型刚体转动惯量测量仪。

背景技术

转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量，在研究和描述刚体转动规律中有着重要作用。测定刚体转动惯量的大小对于实际科学研究及工程分析都有着极为重要的意义。

对于质量分布均匀，形状规则的刚体可以用数学方法计算得出；对于质量分布不均匀，形状不规则的刚体通常要用实验室方法得出。且由于多数实际待测刚体质量分布不均匀，外形不规则等因素，实验室测量具体转动惯量数值成为必须进行的操作。

目前，实验室测量刚体转动惯量的方法主要有三线摆法，落体法，扭摆法等。然而传统实验室方法主要有两大类缺陷：（1）对实验条件的要求过于严格：以落体法为例，由于测量原理的限制，使得实验条件过于严苛甚至很难达到，要消除转轴、线轮处的摩擦，消除空气阻力，保证待测刚体从绝对静止状态下落等等。实验条件的限制势必造成实验结果的较大误差。（2）实验步骤过于繁琐：实验往往要求重复操作多次，且多次测量误差仍然较大，耗费过多时间，效率较低；较少使用传感装置，与计算机结合不够紧密使得无法较好适应实际需求。因此，对测定刚体转动惯量的仪器进行改进显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出了一种新型刚体转动惯量测量仪。

具体的技术方案如下：

一种新型刚体转动惯量测量仪，包括底座、转轴和转盘，其特征在于，所述底座的下端设有水平调节座，所述转盘呈圆形，并与转轴2转动连接，所述转轴的下端面与底座的上端面贴合，并铆接或者焊接固定，转轴的上端面与转盘下端面的中部贴合，并铆接或者焊接固定；

所述转盘所呈的圆形的周边设有护板，所述护板呈圆环形，转盘的上端面上设有仪表安装座和轨道，所述仪表安装座位于转盘的中心位置，其上固定设有直线位移传感器和陀螺仪，所述轨道上设有小车，所述小车的下端设有滑轮，所述滑轮与轨道配合，实现小车在轨道上的滑动；

所述陀螺仪固定设置于仪表安装座的顶部，所述直线位移传感器设置于仪表安装座的侧面上，位于轨道之间；

进一步的，所述直线位移传感器的感应方向与轨道延伸方向平行。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种新型刚体转动惯量测量仪，包括底座、转轴和转盘，底座下设水平调节座，转盘上设护板、轨道、直线位移传感器和陀螺仪，轨道上设有小车，小车沿轨道滑动，本实用新型设计新颖，结构简单，待测刚体在小车上由于离心力作用运动，此过程中，转盘、小车、待测刚体所组成的系统不受外力影响，通过直线位移传感器实现实时测量小车位置、陀螺仪精确测量角速度，计算得出的待测刚体转动惯量，测量耗时短、集成度高，测量结果精确度高，可大大提高实验效率，节约测量成本，同时，通过选取不同大小规格的小车，即可能满足多种类型待测刚体的惯量测量需求，应用广泛。

具体实施方式

图1为本实用新型示意图。

图2为转盘俯视图。

图3为实施例二中，转盘俯视图。

图4为图3中，仪表安装座截面简要视图（直线位移传感器和陀螺仪未画出）。