掷实心球测试仪的制作方法

本实用新型涉及体育运动测试装置，特别涉及掷实心球测试仪。

背景技术：

投掷实心球是一项良好的身体锻炼方式，在一些学校，掷实心球已经列入了体育测试的范畴。

在现有的掷实心球测试当中，往往是将拉直后的布卷尺放置到地上，当学生朝着布卷尺的长度方向将实心球掷出后，老师通过读取布卷尺上实心球第一落点所对应的刻度来测量学生投掷实心球的距离。

可采取上述测量方式，老师需要时刻盯着实心球的第一落点及布卷尺上对应的刻度，不仅容易产生疲劳，还会使测试结果不够准确。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种掷实心球测试仪，能够自动测量学生投掷实心球的距离。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种掷实心球测试仪，包括第一测试杆与第二测试杆，所述第一测试杆与第二测试杆的杆身相互平行且间隔相对；

所述第一测试杆的侧面沿其长度方向排列有若干发射模块，所述第二测试杆的侧面沿其长度方向排列有若干与发射模块数量一致且一一相对的接收模块，所述发射模块用于发射红外线，所述接收模块用于接收对应的发射模块所发出的红外线并根据红外线是否被隔断以输出相应的红外线检测信号；

若干所述接收模块上均耦接有用于接收对应的红外线检测信号并输出控制信号的控制单元；

所述控制单元上耦接有用于接收控制信号并响应于控制信号的指示单元；

若干所述指示单元沿第二测试杆的长度方向排列于第二测试杆的侧面，并与接收模块的位置一一对应；

当实心球落入第一测试杆与第二测试杆之间以隔断由发射模块所发出的红外线时，该发射模块所对应的控制单元控制相应的指示单元进行指示。

采用上述方案，第一测试杆与第二测试杆的杆身呈相对平行设置，使排列于第二测试杆上的接收模块能够实时接收排列于第一测试杆上对应发射模块所发出的红外线，当抛出后的实心球落入第一测试杆与第二测试杆之间时，实心球隔断其落地点处的发射模块所发出的红外线，使对应的接收模块无法接收到，这时该接收模块对应的控制单元控制相应的指示单元进行指示，以使人们能够通过指示快速准确地读取实心球落点的位置，并迅速获取该位置所对应的距离，而无需时刻盯着布卷尺上的刻度，从而减轻了劳动强度，同时也增加了测试的准确性。

作为优选，所述控制单元上还耦接有响应于控制信号以使指示单元保持指示状态的自锁单元。

采用上述方案，当实心球落地后，由于惯性的作用，会向前滚动一段距离，这时实心球第一落点处的发射模块所发出的红外线会重新被导通，使相应的指示单元停止指示，从而干扰人们对实心球第一落点的判断；而自锁单元能够对实心球第一落点所对应的控制单元进行自锁，以使指示单元能够始终保持在指示状态，方便人们读取实心球第一落点的位置，从而提高了测试的效率与精度。

作为优选，所述控制单元上还耦接有用于切断控制单元以解除指示单元指示状态的复位部。

采用上述方案，当实心球第一落点的位置被读取后，通过复位部能够切断控制单元，以解除指示单元的指示状态，从而方便下次进行测试。

作为优选，所述第一测试杆与第二测试杆的截面均为方形。

采用上述方案，使得第一测试杆与第二测试杆在放置于地面时能够更加平稳，不易发生滚动，从而增加了测量精度。

作为优选，所述第一测试杆与第二测试杆的侧面分别开设有呈相对设置的第一通槽与第二通槽，所述第一通槽沿第一测试杆的长度方向设置，所述第二通槽沿第二测试杆的长度方向设置；

所述第一通槽内沿其长度方向滑移卡接有长条状的第一安装板，所述第二通槽内沿其长度方向滑移卡接有长条状的第二安装板，所述第一安装板与第二安装板的板面呈相对设置；

若干所述发射模块沿第一安装板的长度方向排列于第一安装板的板面上，若干所述接收模块沿第二安装板的长度方向排列于第二安装板的板面上。

采用上述方案，使得分别位于第一测试杆与第二测试杆上的发射模块与接收模块能够随着第一安装板与第二安装板进行拆装，当发射模块与接收模块分别离开第一测试杆与第二测试杆后，能够更加方便线路的维修，同时也方便发射模块与接收模块进行更换，还能减小更换的成本；将第一安装板与第二安装板分别滑移卡接在第一通槽与第二通槽内，使得发射模块与接收模块不会直接裸露在第一测试杆与第二测试杆的外侧，避免发射模块与接收模块因受到碰撞而损坏。

作为优选，所述第一通槽内相对的两个侧壁上沿其长度方向均开设有分别供第一安装板的两侧边滑移卡接的第一滑槽；

所述第二通槽内相对的两个侧壁上沿其长度方向均开设有分别供第二安装板的两侧边滑移卡接的第二滑槽。

采用上述方案，安装板与滑槽的滑移配合结构简单，不仅能够将安装板牢牢卡嵌在对应通槽内的两个侧壁上，还能方便将安装板从通槽内抽出，从而增加了安装板拆装时的可操作性。

作为优选，位于第一通槽内每一侧壁上的第一滑槽均设有若干，若干第一滑槽排列于第一通槽内相应的侧壁上，且分别位于第一通槽两侧的第一滑槽一一对应；

位于第二通槽内每一侧壁上的第二滑槽均设有若干，若干第二滑槽排列于第二通槽内相应的侧壁上，且分别位于第二通槽两侧的第二滑槽一一对应。

采用上述方案，当安装板滑移卡接至对应两侧的滑槽内时，安装板的板面与通槽的底部之间形成了供电子线路放置的容腔，由于线路设计与电子元器件的不同选择，线路的数量也会发生相应的变化，当线路过多时，容腔的空间会出现不足的情况，若将大量的线路挤压在狭小的空间内，会严重影响电子线路的散热；通过将安装板滑移卡嵌至不同位置的滑槽内时，可以改变安装板与通槽底部之间的空间，以使其能够容纳更多的线路，增加了适用范围，还能增强线路之间的散热性能。

作为优选，所述第一通槽的开口两侧均向内延伸有第一定位板，所述第一定位板的端部沿其长度方向均开设有第一滑移槽；

所述第二通槽的开口两侧均向内延伸有第二定位板，所述第二定位板的端部沿其长度方向均开设有第二滑移槽。

采用上述方案，两块定位板之间的间隔相较于通槽内相对的滑槽之间的间隔更小，利用滑移槽能够滑移卡接宽度更小的安装板，增加了适用范围。

作为优选，所述第一测试杆侧面的两边均设有沿其长度方向设置的第一支撑杆，所述第一支撑杆内开设有沿其长度方向设置的第一通孔；

所述第二测试杆侧面的两边均设有沿其长度方向设置的第二支撑杆，所述第二支撑杆内开设有沿其长度方向设置的第二通孔。

采用上述方案，第一支撑杆与第二支撑杆能够分别将第一测试杆与第二测试杆的杆身撑离地面，避免第一测试杆与第二测试杆的侧面直接与地面接触，从而减小了第一测试杆与第二测试杆的磨损，还能增强第一测试杆与第二测试杆的散热性能。

作为优选，位于第一测试杆上同一侧面的第一支撑杆之间排列有若干第一支撑板；

位于第二测试杆上同一侧面的第二支撑杆之间排列有若干第二支撑板。

采用上述方案，由于在第一测试杆与第二测试杆内均开设有第一通槽与第二通槽，使第一测试杆与第二测试杆的侧壁变薄，从而降低了第一测试杆与第二测试杆的强度，当实心球砸到第一测试杆或第二测试杆的杆身时，容易发生形变，使内部的元器件损坏；分别设置于第一支撑杆与第二支撑杆之间的第一支撑板与第二支撑板能够分别增加第一测试杆与第二测试杆的杆身强度，使第一测试杆与第二测试杆的杆身不会因受到挤压而发生形变，同时还增加了第一测试杆与第二测试杆侧面的面积，进一步提升了散热效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：利用实心球隔断红外线能够快速通过指示单元显示实心球的落地位置，相较于之前通过布卷尺进行测量，既降低了测量时的劳动强度，又使测量结果更加精确。

附图说明

图1为本实施例的爆炸图；

图2为本实施例的系统架构图；

图3为本实施例的电路示意图一；

图4为本实施例的电路示意图二。

图中：1、第一测试杆；2、第二测试杆；3、发射模块；4、接收模块；5、控制单元；6、指示单元；7、自锁单元；8、复位部；9、第一通槽；10、第二通槽；11、第一安装板；12、第二安装板；13、第一滑槽；14、第二滑槽；15、第一定位板；16、第一滑移槽；17、第二定位板；18、第二滑移槽；19、第一支撑杆；20、第一通孔；21、第二支撑杆；22、第二通孔；23、第一支撑板；24、第二支撑板；25、端盖；26、螺钉；27、电源接口；28、主机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种掷实心球测试仪，如图1所示，包括第一测试杆1与第二测试杆2，第一测试杆1与第二测试杆2的长度均优选为9.2米，第一测试杆1与第二测试杆2的截面均为方形。

将第一测试杆1与第二测试杆2放置于测试场地的水平地面上，同时位于起掷线的前方，使第一测试杆1与第二测试杆2的杆身相互平行且间隔相对，并且上述两者的杆身均沿着实心球掷出时的水平方向设置。

如图2所示，第一测试杆1的侧面沿其长度方向排列有若干发射模块3，相邻发射模块3之间的间隔优选为1厘米。第二测试杆2的侧面沿其长度方向排列有若干与发射模块3数量一致且一一相对的接收模块4，相邻接收模块4之间的间隔也优选为1厘米。若干发射模块3与若干接收模块4分别排列于第一测试杆1与第二测试杆2上呈相对设置的两个侧面上。

发射模块3用于发射红外线，如图3所示，发射模块3包括NE555定时器A1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和红外发射管L1；NE555定时器A1的1脚接地，电阻R1耦接于NE555定时器A1的2脚和3脚之间；红外发射管L1的阳极耦接于3脚，阴极通过电阻R3接地，电阻R3起到限流的作用，能够有效防止红外发射管L1由于电流过大而损坏；NE555定时器A1的5脚通过电容C2接地；串联连接的电阻R2和电容C1，电阻R2的另一端耦接于电压Vcc，电容C1的另一端接地；NE555定时器A1的6脚耦接于电阻R2和电容C1的连接点；上述连接方式构成了555多谐振荡器，其能输出一定频率的振荡波于红外发射管L1，使红外发射管L1输出特定波长的红外线于接收模块4。

接收模块4用于接收对应的发射模块3所发出的红外线并根据红外线是否被隔断以输出相应的红外线检测信号。如图3所示，接收模块4包括红外接收管L2、电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、电容C3、C4、二极管D1和比较器A2；红外接收管L2的阳极接地，阴极耦接于电容C3的一端；电容C3的另一端耦接于二极管D1的阳极，二极管D1的阴极耦接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端耦接于比较器A2的反相输入端；电阻R4的一端耦接于电容C3和二极管D1的连接点，另一端接地；电容C4的一端耦接于二极管D1的阴极，另一端接地；电阻R5的一端耦接于电容C4与电阻R6的连接点，另一端接地；电阻R7的一端耦接于电压E，另一端耦接于比较器A2的同相输入端；电阻R8的一端耦接于比较器A2的同相输入端，另一端接地；电阻R9的一端耦接于比较器A2的输出端，另一端输出相应的红外线检测信号。

如图3所示，电阻R7和R8构成了分压电路，为比较器A2的同相输入端提供基准电压，基准电压值由电阻R8在电压E中所占的比值来决定；当红外接收管L2接收到红外线时会产生电流，并且随着红外线的从弱变强，电流也会跟着从小变大，使比较器A2的反相输入端电压逐渐升高；当反相输入端的电压大于同相输入端的基准电压值时，比较器A2通过电阻R9输出低电平的红外线检测信号。

反之，当红外接收管L2没有接收到红外线或者红外线很弱时，比较器A2的反相输入端电压接近于零，这时比较器A2通过电阻R9输出高电平的红外线检测信号。其中二极管D1起到整流的作用，电容C4起到滤波作用，电阻R6起到限流作用，防止输入比较器A2的电流过大导致比较器A2损坏，电阻R9也起到限流作用，防止比较器A2输出的电流过大。

如图4所示，若干接收模块4上均耦接有用于接收对应的红外线检测信号并输出控制信号的控制单元5。控制单元5包括继电器KA、NPN型的三极管Q1和续流二极管D2，继电器KA的线圈的一端耦接于电压V1，另一端耦接于三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极耦接于电阻R9的输出端以接收相应的红外线检测信号，发射极接地，续流二极管D2与继电器KA的线圈反并联。

如图4所示，控制单元5上均耦接有用于接收控制信号并响应于控制信号的指示单元6，指示单元6包括发光二极管LED和继电器KA的常开触点KA-1，继电器KA的常开触点KA-1串联于发光二极管LED的供电回路。

若干指示单元6沿第二测试杆2的长度方向排列于第二测试杆2的侧面，并与接收模块4的位置一一对应，即第二测试杆2上沿其杆身的长度方向设置有用于测量实心球投掷距离的刻度线，若干接收模块4对应着该刻度线上的刻度依次等间隔排列于第二测试杆2的侧面，而各自耦接于相应接收模块4上的指示单元6也对应着刻度线上的刻度依次进行排列，即指示单元6各自对应的发光二极管LED根据刻度依次进行排列，从而形成用于指示的刻度线。

当实心球落入第一测试杆1与第二测试杆2之间以隔断由发射模块3所发出的红外线时，该发射模块3所对应的控制单元5控制相应的指示单元6进行指示。

如图4所示，控制单元5上还耦接有响应于控制信号以使指示单元6保持指示状态的自锁单元7，自锁单元7为继电器KA的常开触点KA-2，其两端分别耦接于三极管Q1的集电极与发射极。

如图4所示，控制单元5上还耦接有用于切断控制单元5以解除指示单元6指示状态的复位部8，复位部8为常闭按钮SB，其串联于三极管Q1的发射极和地之间。

具体工作过程如下：

将第一测试杆1与第二测试杆2横向放置于地面上，并使两者之间的杆身平行相对，且分别将第一测试杆1与第二测试杆2上安装有发射模块3与接收模块4的侧面相对设置，使得接收模块4能够接收到对应发射模块3所发出的红外线。

在掷实心球时，投掷者应站在起掷线之外，同时位于第一测试杆1与第二测试杆2之间。当投掷者将实心球沿着第一测试杆1与第二测试杆2的长度方向掷出后，球体最终会落在第一测试杆1与第二测试杆2之间，以隔断由其中一个发射模块3所发出的红外线，使对应的接收模块4无法接收到对应的红外线而输出高电平的红外线检测信号至对应控制单元5中三极管Q1的基极，使三极管Q1导通，继电器KA的线圈得电吸合，其对应的常开触点KA-1闭合，导通对应的指示单元6中发光二极管LED的供电回路，使发光二极管LED进行发光。同时继电器KA的常开触点KA-2闭合自锁，使继电器KA的线圈始终处于得电状态，从而使对应的发光二极管LED持续发光，该发光二极管LED所对应的位置即为实心球的第一落点。

当实心球落地后，由于惯性作用，球体会继续向前滚动，以隔断沿途经过的发射模块3所发出的红外线，使这些发射模块3各自对应的接收模块4无法接收到红外线，从而使对应指示单元6中的发光二极管LED依次进行发光。同时实心球第一落点处原本被隔断的红外线重新导通，进而使该位置所对应的接收模块4输出低电平的红外线检测信号至对应的三极管Q1的基极，使三极管Q1截止，可对应的指示单元6还能持续发光进行指示。

当实心球完全停止滚动后，球体滚动所经过的发光二极管LED都会进行发光，在这些已发光的指示单元6中，离起掷线最近（即最先发光）的指示单元6所对应的位置即为实心球的第一落点。此时，监考员只需读取该指示单元6中发光二极管LED所对应的刻度即可获得准确的投掷距离。

当获取成绩后，只需按下所有控制单元5中的常闭按钮SB，便能切断对应控制单元5中的继电器KA，使继电器KA的线圈失电复位，其对应的常开触点KA-1与KA-2全都断开，切断发光二极管LED的供电回路，同时解除继电器KA的自锁状态，使发光二极管LED不再进行发光，以便下次使用。优选将所有控制单元5上的常闭按钮SB设置成联动开关，使监考员只需按动一次常闭按钮SB便能切断所有的继电器KA，增加了操作的便利性。

如图1所示，第一测试杆1与第二测试杆2的侧面分别开设有呈相对设置的第一通槽9与第二通槽10，第一通槽9沿第一测试杆1的长度方向设置，第二通槽10沿第二测试杆2的长度方向设置。第一通槽9的开口与第一测试杆1的侧面相连通且第一通槽9的两端分别延伸至第一测试杆1的两端，以使第一测试杆1的两个端面相连通；第二通槽10的开口与第二测试杆2的侧面相连通且第二通槽10的两端分别延伸至第二测试杆2的两端，以使第二测试杆2的两个端面相连通，第一通槽9的开口与第二通槽10的开口呈相对设置，并且第一通槽9与第二通槽10的截面形状均优选为方形。

如图1所示，第一通槽9内沿其长度方向滑移卡接有长条状的第一安装板11，第一安装板11优选与第一通槽9等长，若干发射模块3沿第一安装板11的长度方向排列于第一安装板11朝外的板面上，相邻发射模块3之间的间隔优选为1厘米。第二通槽10内沿其长度方向滑移卡接有长条状的第二安装板12，第二安装板12优选与第二通槽10等长，若干接收模块4沿第二安装板12的长度方向排列于第二安装板12朝外的板面上，相邻接收模块4之间的间隔也优选为1厘米。当第一安装板11与第二安装板12分别完全滑移至第一通槽9与第二通槽10内时，若干发射模块3与若干接收模块4一一相对，并且每个接收模块4上的指示单元6依次与刻度线上的刻度一一对应。

如图1所示，第一安装板11与第二安装板12的板面呈相对设置，即第一安装板11的板面与第二安装板12的板面相互平行，使排列于第一安装板11上的发射模块3能够穿过第一通槽9的开口发射出相应的红外线至对面的第二测试杆2上，并穿过第二通槽10的开口，以使第二安装板12上的接收模块4能够接收到对应发射模块3所发出的红外线。

如图1所示，第一通槽9内相对的两个侧壁上沿其长度方向均开设有分别供第一安装板11的两侧边滑移卡接的第一滑槽13，第一滑槽13的两端分别延伸至第一测试杆1的两端。且分别位于两个侧壁上的第一滑槽13呈相对设置，使卡接于第一滑槽13内的第一安装板11的板面能够平行于第一通槽9的开口。第二通槽10内相对的两个侧壁上沿其长度方向均开设有分别供第二安装板12的两侧边滑移卡接的第二滑槽14，第二滑槽14的两端分别延伸至第二测试杆2的两端。且分别位于两个侧壁上的第二滑槽14呈相对设置，使卡接于第二滑槽14内的第二安装板12的板面能够平行于第二通槽10的开口，从而使接收模块4能够更加精准地接收到由对应发射模块3所发出的红外线。

如图1所示，位于第一通槽9内每一侧壁上的第一滑槽13均设有若干，若干第一滑槽13排列于第一通槽9内相应的侧壁上，且分别位于第一通槽9两侧的第一滑槽13一一对应，通过将第一安装板11滑移至不同位置的第一滑槽13内，能够调节第一安装板11与第一通槽9之间的空隙大小。位于第二通槽10内每一侧壁上的第二滑槽14均设有若干，若干第二滑槽14排列于第二通槽10内相应的侧壁上，且分别位于第二通槽10两侧的第二滑槽14一一对应，通过将第二安装板12滑移至不同位置的第二滑槽14内，能够调节第二安装板12与第二通槽10之间的空隙大小。

如图1所示，第一通槽9的开口两侧均向内延伸有第一定位板15，第一定位板15优选与第一测试杆1等长，两块第一定位板15呈相对设置，两块第一定位板15的端部沿其长度方向均开设有第一滑移槽16，第一滑移槽16沿着第一定位板15的长度方向设置，由于两块第一定位板15之间的间隔较小，使得宽度较窄的第一安装板11能够通过两侧的第一滑移槽16进行滑移卡接。

如图1所示，第二通槽10的开口两侧均向内延伸有第二定位板17，第二定位板17优选与第二测试杆2等长，两块第二定位板17呈相对设置，两块第二定位板17的端部沿其长度方向均开设有第二滑移槽18，第二滑移槽18沿着第二定位板17的长度方向设置，使得宽度较窄的第二安装板12能够通过两侧的第二滑移槽18进行滑移卡接。

如图1所示，第一测试杆1侧面的两边均设有沿其长度方向设置的第一支撑杆19，第一支撑杆19优选为两对，以第一通槽9的开口为中心，分别位于第一测试杆1的两侧，第一支撑杆19内开设有沿其长度方向设置的第一通孔20，在保证第一支撑杆19强度的前提下，第一通孔20能够减轻第一支撑杆19的重量，同时还能节省材料。位于第一测试杆1上同一侧面的第一支撑杆19之间排列有若干第一支撑板23，第一支撑板23呈长条状，其平行于第一测试杆1的长度方向，同时第一支撑板23的板面垂直于第一测试杆1的侧面，且第一支撑板23的宽度与第一支撑杆19等宽。

如图1所示，第二测试杆2侧面的两边均设有沿其长度方向设置的第二支撑杆21，第二支撑杆21优选为两对，以第二通槽10的开口为中心，分别位于第二测试杆2的两侧，第二支撑杆21内开设有沿其长度方向设置的第二通孔22，在保证第二支撑杆21强度的前提下，第二通孔22能够减轻第二支撑杆21的重量，同时还能节省材料。位于第二测试杆2上同一侧面的第二支撑杆21之间排列有若干第二支撑板24，第二支撑板24呈长条状，其平行于第二测试杆2的长度方向，同时第二支撑板24的板面垂直于第二测试杆2的侧面，且第二支撑板24的宽度与第二支撑杆21等宽。

如图1所示，第一测试杆1与第二测试杆2的两端均盖合有端盖25，端盖25的四角均通过螺钉26与第一测试杆1以及第二测试杆2的两端进行固定。在端盖25上开设有供电源线插接的电源接口27。

具体拆装过程如下：

在拆卸第一安装板11时，先卸掉端盖25上的螺钉26，然后将带有电源接口27的端盖25从第一测试杆1上取下，接着便可将第一通槽9内的第一安装板11沿着第一滑槽13抽出，便可将第一安装板11拆卸下来。

在安装第一安装板11时，先将第一安装板11的两侧边分别卡嵌至第一通槽9两个侧壁上的第一滑槽13内，然后将第一安装板11沿着第一滑槽13向内推送，直至第一安装板11完全滑移至第一通槽9的内部，最后通过螺钉26将端盖25重新固定到第一测试杆1的端部即可。

第二安装板12的拆装过程与第一安装板11一致。

其中控制单元5与指示单元6还可替换成单片机，单片机上连接有无线传输装置，该掷实心球测试仪还配备有主机28，该主机28与无线传输装置通过无线局域网或者蓝牙进行数据交换，通过主机28上的显示屏能够直接显示实心球第一落点的距离。

该主机28为一种新型可移动数据采集及发射基站终端设备，包括设备支撑架，设备支撑架上设置有推拉把手，设备支撑架内通过电池固定板安装有蓄电池，设备支撑架顶部通过安装板安装有与蓄电池连接的主控板，主控板上安装有刷卡线路板和刷卡线圏，设备支撑架上通过面罩板安装有与主控板连接的天线、触摸显示屏、电源开关、按键板和无线数据传输模块，按键板上设置有按键帽，按键帽的顶部穿过面罩板；设备支撑架底部安装有万向轮，万向轮上安装有刹车装置。该可移动数据采集及发射基站终端设备具有实用，生产成本低，便于移动，使用方便，便于数据的记录和传输的优点，特别适宜于学校体育测试数据记录和传输使用。