Секундомер для измерения ряда последовательных промежутков времени Советский патент 1986 года по МПК G04F7/06 G09B19/12 

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для демонстрирования относительности протекания времени в различных системах отсчета и в общем курсе физики при проведении лабораторных работ по механике.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже представлен секундомер для измерения ряда последовательных промежутков времени, общий вид.

Секундомер содержит установленный на связанном с приводом 1 валу 2 диск 3 с циферблатом, указательные стрелки 4, закрепленные на корпусе 5, и средство для сцепления и расцепления указательных стрелок 4 с диском 3, которое имеет электромагниты 6, закрепленные в корпусе 5 и электрически связанные с приводом 1, и магниты 7, установленные на концах указательных стрелок 4 и взаимодействующие с сердечниками 8 электромагнитов б и диском 3. При этом диск 3 выполнен из магнитного материала, а каждая указательная стрелка установлена на корпусе 5 с возможностью вращения в плоскости, параллельной плоскости вращения диска 3.

Привод содержит источник 9 постоянного тока, электродвигатель 1 с ведущим маховиком 10, который насажен на вал электродвигателя. Ведущий 10 и ведомые 11 маховики связаны ременной передачей 12. Имеется регулятор 13.

Секундомер работает следующим образом.

Указательные стрелки 4 отделяют от диска 3 и включают электромагниты 6, совмещая при этом концы указательных стрелок 4 с указателем нулевой метки циферблата, и секундомер готов к работе.

Подачей напряжения строго определенных величин от источника 9 постоянного тока к электродвигателю 1 через регулятор 13 начинают вращать маховики и диск с постоянными скоростями.

Электродвигатель включают в момент начала протекания физических процессов (например, с началом механического движения объектов).

Для фиксирования конца процесса объект или сам экспериментатор отключают электрическую цепь соответствующего этому процессу электромагнита, и соответствующая указательная стрелка притягивается постоянным магнитом 7 к диску 3 и начинает вращаться вместе с ним.

Экспериментатор фиксирует также число оборотов, которое соверщил диск 3 до моСоставитель Т. Григорян

Редактор Т. КугрышеваТехред И. ВересКорректор И. Муска

Заказ 1712/50Тираж 398Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0

5

0

мента падения указательной стрелки, по указателю, установленному на нулевой отметке циферблата. А сама указательная стрелка фиксирует число делений неполного оборота диска 3.

После падения всех указательных стрелок . электродвигатель 1 отключается, и по положению указательных стрелок определяют число делений неполного оборота диска. Затем секундомер снова приводят в рабочее положение.

Искомые величины интервала времени вычисляются по формуле

At,- (m, N + К) т,

где т, - число полных оборотов диска, со- верщенных к моменту падения i-й стрелки;

i - порядковый номер стрелки; К; - число делений неполного оборота диска по показаниям i-й стрелки; N- число делений щкалы; т- цена деления щкалы. В связи с тем, что диск 3 можно вращать с различными постоянными скоростями, секундомер позволяет получить цену деления строго определенных величин в зависимости от целей и задач эксперимента. При плавном изменении подавляемого напряжения цена деления шкалы может меняться также непрерывно.

Оснащение секундомера несколькими стрелками позволяет фиксировать одновременно несколько физических процессов, начальные моменты которых совпадают, или они протекают последовательно друг за другом, что значительно расщиряет функциональные возможности данного секундомера по сравнению с известным.

Формула изобретения

Секундомер для измерения ряда последовательных промежутков времени, содержащий установленный на связанном с приводом валу диск с циферблатом, указательные стрелки, закрепленные на корпусе, и средство для сцепления и расцепления указательных стрелок с диском, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, средство для сцепления и расцепления указательных стрелок с диском имеет электромагниты, закрепленные в корпусе и электрически связанные с приводом, и магниты, установленные на концах указательных стрелок для взаимодействия с сердечниками электромагнитов и диском, при этом последний выполнен из магнитного материала.

Изобретение позволяет повысить точность измерения в секундомере для измерения ряда последовательных промежутков времени. Диск 3 с циферблатом секундомера установлен на валу 2 привода 1. Указательные стрелки 4 закреплены на корпусе 5. Они могут сцепляться и расцепляться с диском 3 с помощью средства, имеющего электромагниты 6 на корпусе 5, связанные с приводом 1, и магниты 7 на концах стрелок 4, взаимодействующие с сердечниками 8 электромагнитов 6 и диском 3. Последний выполнен из магнитного материала. 1 ил. (Л ГчЭ 1чЭ оо ISD о IND 5 //