多功能光影计时装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种多功能光影计时装置，涉及技术领域，包括底座、安装于底座上的水平导轨、滑动安装于水平导轨上的水平滑台、安装于水平滑台上的竖直导轨、滑动安装于竖直导轨上的竖直滑台、安装于竖直滑台上的磁力释放开关、可与磁力释放开关中的磁铁吸合的频闪光源发射器、安装于竖直导轨一侧的显色布、安装于驱动竖直滑台滑动的驱动装置一、以及驱动水平滑台滑动的驱动装置二；频闪光源发射器运动时照到显色布上能显示具有光影效果的间隔点。本实用新型专利技术使用过程中可以调节两个方向滑台的速度，实现光源在水平和竖直两个方向上的运动速度，可应用于自由落体、牛顿第二定律、平抛运动、简谐运动、碰撞等一维和二维运动规律的研究。

【技术实现步骤摘要】
多功能光影计时装置
本技术涉及一种多功能光影计时装置，属于物理实验装置

技术介绍
高中物理实验中，有一个实验，是需要研究研究物体运动规律，目前常用的研究物体运动规律的方法有频闪摄影、高速摄影或相机连拍、打点计时、视频分析、无线位移传感器、磁迹和墨迹法等。但这些方法都或多或少存在某些缺点。比如频闪摄影无法实时记录物体运动的频闪轨迹，操作不便且不够直观；普通打点计时器虽能“实时成像”，但存在纸带牵阻，而且只能研究一维运动；利用无线位移传感器则不够直观；磁迹和墨迹法不能显示运动细节，只能作定性的研究。基于此，做出本申请。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本技术提供了一种多功能光影计时装置。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：一种多功能光影计时装置，包括底座、安装于底座上的水平导轨、滑动安装于水平导轨上的水平滑台、安装于水平滑台上的竖直导轨、滑动安装于竖直导轨上的竖直滑台、安装于竖直滑台上的磁力释放开关、可与磁力释放开关中的磁铁吸合的频闪光源发射器、驱动竖直滑台滑动的驱动装置一、以及驱动水平滑台滑动的驱动装置二；所述频闪光源发射器运动时照到显色布上能显示具有光影效果的间隔点。作为优选，所述水平导轨的两端设有限位开关。作为优选，所述磁力释放开关采用电磁铁，并连接遥控电路，所述遥控电路连接驱动装置一和驱动装置二，通过遥控电路控制。电磁铁的通断电、驱动装置一和驱动装置二的启停和速度。作为优选，所述驱动装置一和驱动装置二包括步进电机、以及控制步进电机的驱动控制模块。作为优选，所述竖直导轨的底部设有承接盒。作为优选，所述承接盒内设有海绵。技术相比本技术能实现如下有益技术效果：（1）本技术是一种类似打点计时器的可实时呈现物体运动细节的仪器，以生动形象地定量研究运动的规律。使用过程中可以调节两个方向滑台的速度，实现光源在水平和竖直两个方向上的运动速度，研究匀速和变速情况下的运动的合成与分解规律。本技术结合了传统频闪摄影技术和普通打点计时器的优点，安装上相应的支架或导轨即可广泛应用于自由落体、牛顿第二定律、平抛运动、简谐运动、碰撞等一维和二维运动规律的定量实验研究。（2）高中物理力学实验大多涉及打点计时器，本技术光影计时装置可完全代替传统电磁和电火花打点计时器，而且是一种二维的打点计时方法，大大提高了实验效率、拓展了实验功能。附图说明图1为本实施例的一种多功能光影计时装置的结构示意图（主视图）；图2为本实施例的一种多功能光影计时装置的三维结构示意图；标注说明：电器盒底座1，竖直导轨2，竖直滑台21，水平导轨3，水平滑台31，频闪光源发射器4，显色布5，承接盒6，限位开关7,步进电机8。具体实施方式为了使本技术的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：如图1和图2所示，本实施例的一种多功能光影计时装置，包括底座、安装于底座上的水平导轨、滑动安装于水平导轨上的水平滑台、安装于水平滑台上的竖直导轨、滑动安装于竖直导轨上的竖直滑台、安装于竖直滑台上的磁力释放开关、可与磁力释放开关中的磁铁吸合的频闪光源发射器、驱动竖直滑台滑动的驱动装置一、以及驱动水平滑台滑动的驱动装置二；频闪光源发射器运动时照到显色布上能显示具有光影效果的间隔点。其中本实施例所采用的频闪光源发射器可采用申请人在之前申请的一篇申请号为“201811248279.X”，名称为“一种光变效应材料、显色方法、显色装置及应用”中国专利申请中的显色装置，显色布材料采用其中的与显色装置配套的光变效应材料。本实施例优选的，水平导轨的两端设有限位开关，可以防止水平滑台在导轨两端限位。本实施例优选的，磁力释放开关采用电磁铁，并连接遥控电路，遥控电路连接驱动装置一和驱动装置二，通过遥控电路控制。电磁铁的通断电、驱动装置一和驱动装置二的启停和速度。本实施例优选的，驱动装置一和驱动装置二包括步进电机、以及控制步进电机的驱动控制模块，驱动控制模块受遥控电路控制，通过遥控电路控制电磁铁的通断电、驱动装置一和驱动装置二的启停和速度，从而控制频闪光源发射器是否被释放，竖直滑台的行进速度，水平滑台带动竖直滑台一起前进的行进速度，对速度进行无极调节。更具体地，驱动装置一通过步进电机和丝杆控制竖直滑台精准地上下移动，丝杆连接步进电机的输出轴，竖直滑台与丝杆螺纹连接。驱动装置二通过步进电机和同步带控制水平滑台精准地左右移动。另外，关于遥控启停并控制电机的速度、转向的具体原理和电路设计系成熟现有技术，本实施例不予赘述。本实施例优选的，竖直导轨的底部设有承接盒，当研究自由落体或模拟“飞机投弹”物体运动规律时，频闪光源发射器需要被释放后，释放后的频闪光源发射器可以落入承接盒中，起到承接保护的作用。本实施例优选的，承接盒内设有海绵，起到缓冲保护落至承接盒内的频闪光源发射器。本实施例利用单片机和激光模组制作出可调节焦距的紫色自携式频闪光源发射器，结合显色布记录物体的运动轨迹，利用竖直导轨、竖直滑台、水平导轨、水平滑台，形成两维T型导轨滑台，可实现X（水平）和Y（竖直）两个相互垂直运动，并通过调节控制驱动装置一和驱动装置二的速度，并结合频闪光源发射器和显色布，可以探究自由落体、牛顿第二定律、平抛运动、简谐运动、碰撞等一维和二维运动规律。更详细地说，激光模组发出的紫光的同时，使含有荧光物质的显色布感光显示出荧光点，将发光频率调节至50Hz，光源经过显色布时，在显色布上留下一串反映光源运动规律的点迹（即光影），点迹在较暗的环境中可以保留数百秒。使用过程中可以调节两个方向滑台的速度，实现光源在水平和竖直两个方向上的运动速度，可以无极调速，以研究匀速和变速情况下的运动的合成与分解规律。本技术结合了传统频闪摄影技术和普通打点计时器的优点，安装上相应的支架或导轨即可广泛应用于自由落体、牛顿第二定律、平抛运动、简谐运动、碰撞等一维和二维运动规律的实验研究。提供本技术装置应用于多个实验探究的操作过程：（1）探究自由落体运动：竖直和水平滑台均静止，仅释放频闪光源发射器，使其自由落体，在显色布上显示一串光点图。（2）探究平抛运动：水平方向具有一定的初速度，竖直方向释放频闪发射器自由落体。（3）运动的合成与分解：把频闪光源发射器固定在竖直滑台上，用遥控器预设好两个步进电机的初速度，再按下共启按键同时启动两个电机，此时可以在屏幕上看到两个彼此垂直的匀速运动合成的频闪轨迹。按下共停按键使两个电机同时停止运行，或让滑台自行运行到限位点，电机会自动停止运动。也可以在电机运行时，按动调速按键，用来演示变速运动的合成。比如竖直匀速运动和水平匀加速运动的合成。（4）模拟飞机投弹：在竖直导轨上固定一个支架，把一块显色布装在支架上（此时的显色布可随竖直导轨一起沿水平导轨左右移动），让竖直滑台上升到最高处停本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能光影计时装置，其特征在于：包括底座、安装于底座上的水平导轨、滑动安装于水平导轨上的水平滑台、安装于水平滑台上的竖直导轨、滑动安装于竖直导轨上的竖直滑台、安装于竖直滑台上的磁力释放开关、可与磁力释放开关中的磁铁吸合的频闪光源发射器、安装于竖直导轨一侧的显色布、安装于驱动竖直滑台滑动的驱动装置一、以及驱动水平滑台滑动的驱动装置二；所述频闪光源发射器运动时照到显色布上能显示具有光影效果的间隔点。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能光影计时装置，其特征在于：包括底座、安装于底座上的水平导轨、滑动安装于水平导轨上的水平滑台、安装于水平滑台上的竖直导轨、滑动安装于竖直导轨上的竖直滑台、安装于竖直滑台上的磁力释放开关、可与磁力释放开关中的磁铁吸合的频闪光源发射器、安装于竖直导轨一侧的显色布、安装于驱动竖直滑台滑动的驱动装置一、以及驱动水平滑台滑动的驱动装置二；所述频闪光源发射器运动时照到显色布上能显示具有光影效果的间隔点。


2.如权利要求1所述的一种多功能光影计时装置，其特征在于：所述水平导轨的两端设有限位开关。


3.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金，徐忠岳，
申请(专利权)人：浙江胜昔信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33