各位物理大神请简单介绍一下气垫导轨的原理最好附上图。
来源:    发布时间: 2018-10-15 08:13   37 次浏览   大小:  16px  14px  12px
各位物理大神请简单介绍一下气垫导轨的原理最好附上图。

  气垫导轨整个装置由三部分组成:导轨、滑块和测量系统,如图2—1—9所示。

  导轨是由一根长约1.5到2.0米的三角形铝管做成的。其中一端用堵头封死,另一端装有进气咀;可向管腔送入压缩空气。在铝管的两个向上的侧面上,钻有两排等距离、等大小的喷气小孔。当压缩空气进入管腔后,从喷气小孔喷出。在导轨两端还装有缓冲弹簧。

  整个导轨通过一系列直立螺杆安装在工字铸铝梁上。在工字梁下面装有用来调节导轨水平的螺丝。导轨的倾度还可通过改变垫在底脚螺丝下面的垫块数目来实现。

  导轨的一端还可以装上滑轮或气垫“滑轮”,有一类气垫滑轮如图2—1—10所示,用胶带带动滑块,胶带漂浮在“滑轮”上,可减少摩擦及滑动的影响。

  滑块由长约20厘米的角铁或角铝做成,其内表面与导轨的两个侧面精确吻合。当导轨上表面的喷气小孔喷气时,在滑块与导轨间形成很薄的气垫,滑块就“漂浮”在气垫上,可滑动。滑块两端装有缓冲弹簧。滑块中部还装有用来测量时间间隔的挡光刀片。

  在导轨一侧安装两个可以移动的光电二极管,它们分别为两个小聚光灯泡所。光电二极管与触发器相联。光电讯号通过触发器产生合适的脉冲讯号,让频率计开始计时或停止计时。有一种工作情况是这样的:当两个光电二极管都被小聚光灯泡时触发器没有讯号输出,如果任一个小灯泡的光被挡住,触发器就输出一个脉冲讯号,通过屏蔽线输入到频率计的“计”位,频率计就开始计时。此后如果任一个小灯泡(可以是原来的小灯泡,也可以是另外一个)的光又被挡住,触发器就发出第二个脉冲讯号,输入到频率计的“停”位,频率计就停止计时。频率计显示的就是上述两次挡光之间的时间间隔。

  可见,整个光电测量系统的基本作用就是测量两次挡光之间的时间间隔。这与停表的作用相似,第一次挡光相当于开动停表,第二次挡光相当于止动停表。

  挡光刀片的一端有一透光缺口,整个刀片有四条互相平行的边,如图2—1—11所示。将挡光刀片固定在滑块上,使之随滑块一起运动。当刀片随滑块自右向左运动,并经过光电二极管时,刀片的四条边依次经过小灯泡。第一条边经过小灯泡时将光挡住,触发器输出脉冲信号,频率计开始计时;当第边经过小灯泡并再次挡住光时,触发器输出第二个脉冲信号,频率计停止计时。于是频率计显示的时间δt就是滑块移动距离δs所用的时间,δs是第一条边与第边的间距。

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