专利名称:四角报数器的制作方法
本发明是一种操作简单、不费脑力而能即时得出所需要的答数的算器。它报数快速准确，而且多功能。特别是对于成比例的数项，不管千项万项，只将算器移动一下，即全部报出答数。它不出毛病，而且经久耐用。
人们作计算，用电子算器，须看清电扭位置，频频按钮。有时算器会出毛病，且需用电源、用珠算须逐一拨子，易生差错，且非常缓慢。用手摇计算机，费力而且缓慢。用笔算须写数码、进位退位和背诵九九表。用心算不能算多位数，有随算随忘，易错的缺点。用计算尺只能算三、四位数，而且第三或第四位数，还是估计得的。人们日常买、卖生活用品，须用到百、十、元、角、分五位数目，若角数和分数都是估计而不明确，就无用处。所以计算尺只能供技术人员作概略计算之用。而此种算器，就没有上述各种麻烦。
本发明的算器，小型可放衣袋内的，可算出五位数，操作方法只有两个，而每一次多项的运算，只用其中的一个。一是“角对数”(指该算题上的数，如乘数、被乘数等)二是数对数。只要一对准，就得出应有的答数。若采用“活页式”的算器，可计算十余位数。若更利用“缩微技术”，就能算位数更多。“活页式”的操作也简单，请看附图10。
本算器的用途如下1.供商店、小商贩及家庭使用。
2.供同一比值的计算使用。如工厂按件或按日发工资，银行按利率计息，税局按率征税，商店定价售货、购货等等。只要将盘角对准一定的数，就可以一面用笔杆指点着，一面看同比值的千万个答数。这是此种算器的主要用途。
3.供大中学生、技术员、科研机构之用。此种作学习和研究用的算器，除基本的对数尺度外，还可配备各种尺度的面盘或底盘。即利用旧时计算尺的成果，(如平方、立方、重对数、三角函数、矢量等种种尺度)来配备。以供选取。若用“活页式”，就可计算多位数。若更采用“缩微技术”，就可计算天文数字，而用于天文学、气象学、卫星及宇航轨道等“空间科学”方面。4.供制造计算机的科技工作者设计软件时作参改之用。
此种算器之所以快速而无差错，是由于“两尺(或多尺)相量法”具有“模拟性”。因为两长度相加或减应得出什么数，只要一量就得了，并无其他运算程序。至于它之所以能作种种复杂运算，是由于它具有“比例性”。因为有一些数，两数间有一定的函数关系。就可利用这些函数的规律，在同样长而刻度各异的两尺相量时，得出相对应的数。又由于前人发明了对数函数，能以加减代替乘除。这样就在两尺相量时，一动手就得出十进制数的各样答数。
不过，“两尺相量法”，有很大的局限性。如果两尺长两米以上，运算此就要走动才能操作，越长就越难操作，而且安放和携带都不便。园形计算器也一样，因为园周不能无限扩大。外国曾设计一种“螺旋形计算器”和“摺迭计算尺”以及我国设计的“上序式新算尺”(均见李
著《对数尺发展史》上海科技出版社1962年初版)都想摆脱计算尺的局限性，但均由于使用不便而终归淘汰。总之，若不能摆脱这种局限性，“两尺相量法”虽好，也无多大用场。本发明的“四角报数器”之所以能摆脱这种局限性，是由于发明了一个“桌上量长术”可以在办公桌上或脚膝上，把很长的尺度进行量度。现将其原理和算器结构阐述于下设有大小相同的方形板底面两块，若重迭起来再把面板平整地移动一下，如附图1(本说明书的附图均为示意图)图中A＝B，C＝D。
若把这两个方块，同样横向划分成四个尺条，(算器实物，尺条数无限制)并同样刻出100个长度单位。为了便于查看数字和运用，把底面的尺条分别割裂开来，每尺条宽5米毛，两尺条间留有比尺条稍宽的空槽，深约6米毛，以便底面两盘的尺条相啮合。(面盘尺条放在底盘尺条之下)这样就构成一副计算器了。如图21、图22应注意(一)面盘尺条的上部和下部，应多加一个空尺条。如图23。
(二)面盘尺条的边缘上边和下边都要刻度(以便倒用)如图22。
(三)面盘的四个角，位置并不全同。其中A是左上角，B是右上角，C是左下角，D是右下角。(以后各图均同)四个角都画有角线。看图22、23。(四)底盘每一合的上方和下方应标明自然数10、20 30……(以米毛为单位)作为经线。左右两边也应标明自然数，以底盘尺条的下缘为准，作为纬线，如图24，以备有时运用。
图2的构造，其特点是两盘啮合后，面盘可以左右移动，也可提起放下。例如有算题12+32，就用面盘左上角对准底盘12处，并把尺条嵌入槽内，那么面盘32所对准处，必为44。这就是答数。80所对准处必为92。其余可以类推。如图3。(此后附图只画尺条，省去框架)但是，从图3来看，面盘左边的许多刻度落空，怎能报出答数呢？这就全靠发明了一个“层迭的横向尺条作垂直划分为两片后，刻度的衔接法”。如图4。把它从12处，垂直地划分成两半，则刻度B段应该衔接A段。D接C，F接E，H接G。(H是属于下一个大单元的尺度，绝对值相同，但提高了一个数位。)所以，若改用面盘右上角对准底盘12，则上述落空之数，都落实而有答数了。如图5。
以上说的是加法。至于减法，它是加法的相反。例如“42-30”这个数，只要把面盘的30(减数)对准底盘的40(被减数)，再看面盘角落在何处，何处就是答数。看上面图3，其理自明。
上述的减法，是移动一次，只得出一个答数的方法。前面说过，成比例的数，可以“一动万答”。若要得出92减去任何一数的各个答案，就应该倒用面盘。如图6。用倒面盘的左上角对准底盘的92。则倒面盘上的任何一数所对准处，就是这任何一数去减92的答案。
根据前述的“层迭的横向尺条作垂直划分后刻度的衔接法”，我们若把两个同样的底盘，左右并列合为一体，那么面盘与底盘啮合时，就没有尺条落空在左或右的情况出现了。同理，若把四个同样的底盘合为一体，就连落空在上或在下的情况也没有了。如图7。例如12加任何一数，只要把面盘的任何一个角去对准12，(这时四个角都对准12)则面盘的任何一数所对准处，就是任何一数加12的答案。至于减法，可以按上述算例类推。不赘述。
这样一来，就没有移动“进对点”(为了便于称说，安上“进对点”“被对点”“对答点”“答数点”四个名称)的麻烦。也就和两直尺相量一样，丝毫没有增加动作。
若利用前人发明的对数，把两盘的尺条，都用对数刻度，就能以加减代乘除。如图8。这样就可以直接作乘除运算。例如以15乘任何数，求任何一数的答数。把面盘角对准15，则面盘的2，必然对准30。这就是15×2的答数。面盘的25，必然对准375。余可类推。倒用面盘，也可作乘除运算。两盘相对准的数，其积在尺角。如图9。
根据前述原理及比例性原理，还可推导出此种算器的另一个类型-“活页型”。其构造是把四合底盘几千片，将其刻度按数序连续下去。每片用白色塑料作底，并印出(或刻出)黑色的度数。但每一尺条下面，须留一空尺条位置，以便与面盘尺条啮合。每片的上下左右，应印出浅黄色经纬线及其数序。同时，把与底盘同样刻度的透明塑料薄片作单一面盘，尺条间也留有空尺条，以便与底盘相量。
为了运算快速便利，应作一个“活页算片架”，如图101102架分上下两层B是四合底盘。A是单一面盘。算片都安放在格子内。每格宽7米厘，放算片一百片。十格共长70米厘，共放算片1000片。每片的层迭横向尺条长一万米毛，总长一千片是一千万米毛，肉眼可看出七至八位数。C是底面盘中间的隔板，其中有推槽。运算时可以把面盘框架左右移动，也可前后旋转。D是格子数序。E是算片页数。F是标签。上部是1-100的数序，下部是算片每页首数数码，都粘贴在每一算片上。面盘的前面和背面，都应粘有这同样的标签，以便倒用。G是四向转轮形状，转轮柄固定在面盘框架中部。
此种算器，面盘框架的两端，都是尺头，计算时若“对答点”落空(在底盘之外)。就换另一尺头去对准“被对点”，答数就不落空了。
若有特殊需要，可把总长加长十倍(即7米)以增加数位。如果采用“缩微技术”来制造，就可计算很长的多位数。
这种活页型算器的好处是(1)它比对数表等书所占的空间小，也比查对数表后再来相加减快速简便。(2)它装置简单，不象电子算器要算较长的多位数时，程序软件就繁复难造。
此种活页算器的操作，以乘法为例，首先看明底盘上的“被对点”在何页，并推动面盘架将进对点的一页对着底盘“被对点”的一页。这时面盘的“对答点”，就对着底盘“答数点”的一页了。于是把“被对点”“对答点”“答数点”这三张算片都抽取出来，先看准“被对点”是在什么经纬线上，接着就把面盘的左上角，照上述经纬线处，去对准底盘“答数点”的一页。那么面盘的“对答点”所对准处即答数。如果是用倒面盘运算的，面盘的算片，应该倒转来用。其余算法，可以照述之例类推。
此种四角报数器，既有上述种种构造，为了适应用者的需要，制造上也有种种类型1底面单一型 如附图2。特征是形体小，便于携带。(约22厘米×30厘米，若安装放大镜，可以缩小一半)。
2底盘两合型 如附图7的上或下半部。特征是“进对点”不须左右移动。这一类型，还可分为“不摺式”和“可摺式”两式。“可摺式”的两合合缝处背面装有榫片，用时把它板成平面，扣紧。(如图7中的扣)不用时摺迭起来，与面盘同放于一盒中。面盘的尺寸同前单一型。
3底盘四合型 如附图7。特征是“进对点”完全不须移动。它也可制成“可摺式”。
以上三型，都是社需要量很大的算器，一般长10000毫米，(对特殊需要，可以加长来造)肉眼可看出五位数。若算器尾部的第五位数，是对准“答数点”的第四、五两刻度中间，可用“两数的末数口乘补尾法”，来补出第五位数。例如两数末数是4和3，则4×3＝12，2就是第五位数。(这是确数，而不是估计。)安装放大镜来增加数位和缩小算器。这办法值得采用。因为假如刻度只 1/3 毫米宽，若放大三倍，就有一毫米宽，目力就能清楚地看见。以算器形体来说，刻度放大三倍算器就可缩小 2/3 ，有利于微型化。装置放大镜的方法如图11面盘四个角上，都安上固定的小型放大镜。面盘的框架安装一个可以上下推动的镜架，镜架中的放大镜，又可以左右推动，这样就能对准任何一数。放大镜的中间有一条垂直的发线，以保持上下对准时的准确性。这放大镜的附带用途，还可作数类(如“进对点”“对答点”等)的指示游标。
此种“四角报数器”尺条上的数目，每隔5～10厘米远，就要有一处用红阿拉伯数字标明三位数以上的数。其余第四、五位数，应从刻度上读得。如附图12(是与实物同样大的图)图中标明了123～124两处数字。以便读数。
上述的2和3两型的算器，常在室内使用，应做一个竖立(略倾斜)的架子，把底盘扣在上面，牢牢安放于办公桌的一侧。面盘不用时则任意啮合于底盘上。除上述3型外，还有4、活页型 如附图10。特点是可以计算多位数。也可以配备各种函数的尺条，以供科技研究工作之用。
5、尺条粘贴型 特点是制造简便，(等于四合底盘剪去无面盘的部份)对于“价格、税率、利率等较稳定的场合，可以把印制的纸质尺条两条按物价、利率……对应地粘贴起来，每一商品和税类各贴一张来用。不过，印刷业如果要印长三米以上的各种函数的对数尺条，应该取得专利权人的许可。因为三米尺以上的各种对数尺条，只有作算器这个唯一用途，而作算器就要采用“横向的层迭尺条作垂直划分后的刻度衔接法”属于专利权范围。
用上述各型的算器计算各种算题，操作都非常简便。附图末尾附有《操作法简表》，可以参看。
此种算器，结构异常简单。材料用硬塑料、有机玻璃、硬铝、不锈钢及一切白色金属均可制造。从国内各文具厂出产的塑料或有机玻璃尺及钢模压制成的金属尺来看，均能优质地胜任制造任务。量具厂自不待言。它实用范围广，需要量极大。并且向外国申请专利后，可独占国际市场。 (终)
权利要求
1.运用所发明的“层迭的横向尺条作垂直划分两片后刻度的衔接法”的原理。设计了一种“桌上量长”的尺算器。特征是它和直尺相量一样，只要“尺头对数”或者“数对数”，就得到答数。而且有些计算项目，可以“万答同盘”，居然不须操作，光看答数就行了。又一特征是每一次计算，盘角均起作用，若用“四合底盘”，则四个角都对准同一数码。
2.设计了“单一底盘”“两合底盘”“四合底盘”等三种构造，以减少和避免答数落空于面盘外而需要“移角”的麻烦。又两合型和四合型，均可反摺，以便携带。
3.设计“活页型”，以便计算更多的位数。
4.利用过去计算尺的成果，可以配制种种刻度的算器，作科技方面之用。
5.设计了一种“纸条粘贴型”算表，可以用于工资、利率、货价等比较固定的场合。(凡印三米以上为一对数单元的尺条应经专利权人许可。因为三米以上的对数印纸，除仿效本算器的安排来作计算用之外，别无用途。)
6.设计了在面盘上安装放大镜的装置。
专利摘要
本发明是一种操作简单，不费脑力，具有多种功能，有时“万答同盘”、并且快速准确、不出毛病、又经久耐用的计算器。它突破了过去计算尺不能算多位数的限制。它不须按键，拨子等复杂操作，只须“角对数”或者“数对数”这么一个动作，就能得出所需要的答数。它对于同一乘数或被乘数，同一除数或被除数，或者同一比值的数的算题，如工厂按日或计件发工资，商店按价售货购货等计算，可以“万答同盘”，完全不须操作。对于科技方面，只要改换尺条，运算也同样便捷。
文档编号G06G1/00GK87102988SQ87102988
公开日1988年6月1日 申请日期1987年4月21日
发明者蒋玉昆 申请人:蒋玉昆导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan