一种利用静水压强测量重力加速度的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及重力加速度测量技术领域，具体涉及一种利用静水压强测量重力 加速度的装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术中测试重力加速度一般使用单摆测试，装置包括细线、带孔的金属小球、 铁夹、铁架台和秒表；在细线的一端打一个比金属小球上的孔大的结，将细线穿过金属小球 上的孔做成一个单摆，将该单摆通过铁夹固定在铁架台上，将铁架台放置在桌边使铁夹伸 出桌面，令单摆自由下垂；使用游标卡尺测量出小球的直径记为d;使用米尺测量金属小球 悬点到小球上端的距离记为1 ;将金属小球偏移其中垂线5~8度在竖直平面内进行自由 摆动，并且使用秒表记录金属小球完成30~50次全振动用的时间T ;求出金属小球每次全 振动所用的平均时间t = T/c ;其中c为在T时间内金属小球所做的全振动的次数；根据公 式g = 4Ji2L/t2求得重力加速度，其中L = d/2+l。
[0003] 使用现有技术中的装置测试重力加速度时，需要一个人看表一个人记录单摆全振 动的次数，操作比较复杂，而且在计算单摆的全振动次数和利用单摆计时容易出现差错，往 往需要多次重复操作才能有一次测量成功，因此使用现有技术中的重力加速度测量装置测 量重力加速度时需要花费比较长的时间。 【实用新型内容】
[0004] (一）要解决的技术问题
[0005] 本实用新型所要解决的是现有的测量重力加速度的装置操作复杂、精确度不佳和 耗时较长的缺点。
[0006] (二）技术方案
[0007] 本实用新型的测量重力加速度装置通过测量静水压强，由压力传感器转化成电压 信号，在计算得出精确地重力加速度。
[0008] (三）有益效果
[0009] 本实用新型的测量重力加速度的装置具有结构简单、操作简便、测量精度高，测量 演示生动形象的优点。
【附图说明】
[0010] 图1是本实用新型的测量重力加速度的装置的一个实施例的结构示意图；
[0011] 图2是本实用新型的测量重力加速度的装置的另一实施例的结构示意图；
[0012] 图3是利用本实用新型的测量重力加速度的装置测得的数据图表。
【具体实施方式】
[0013] 为解决上述技术问题，本实用新型提出一种新的测量重力加速度的装置，其包括 一个容器、一个管子、一个压力传感器和一个空气热容比测试仪。所述容器中容纳有液体。 所述管子的一端封闭，另一端开口，其中容纳有空气。并且，所述管子的开口竖直朝下插入 所述容器中所容纳的液体中。所述管子的封闭的一端的内部固定所述压力传感器，该压力 传感器通过连接线穿过所述管子的封闭端与所述空气热容比测试仪连接，所述空气热容比 测试仪通过所述压力传感器测量所述管子内的空气的压强转化的电压。
[0014] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并 参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
[0015] 图1是本实用新型的测量重力加速度的装置的一个实施例的结构示意图。该实施 例中，在一个玻璃缸1中容纳一定量的水6。将一个一端封闭的玻璃管2倒置于水中，该玻 璃管2内容纳有一定量的空气。由于水的压力，水会进入玻璃管中，使得玻璃管2内的液面 保持在一定的高度。所述玻璃管2的封闭的一端的内部固定一个压力传感器3。该压力传 感器3用于检测该玻璃管2内的空气的压强。并且，压力传感器3通过一个电连接线4与 位于玻璃缸1外部的空气热容比测试仪5连接。由压力传感器3测得的玻璃管内的压强通 过电信号传送给空气热容比测试仪5。空气热容比测试仪用于将来自压力传感器的信号转 换为仪表的读数。
[0016] 由上可知，空气热容比测试仪5及压力传感器3用来测量玻璃管中气体压强所对 应的电压。在该实施例中，所述空气热容比测试仪5采用FD-NCD-II型和扩散硅压力传感 器。
[0017] 由FD-NCD-II型空气热容比测试仪使用说明提供的公式如下：
【主权项】
1. 一种利用静水压强测量重力加速度的装置，包括一个容器和一个管子，其特征在于， 还包括一个测量气体压强的设备，其中 所述容器中容纳有一种液体； 所述管子的一端封闭，另一端开口，其中容纳有空气，且所述管子的开口竖直朝下插入 所述容器中所容纳的液体中，使得所述容器内的液面与所述管子内液面的高度差为h; 所述测量气体压强的设备用于测量所述管子中的空气的压强P; 所述测量气体压强的设备包括空气热容比测试仪和压力传感器； 所述压力传感器通过连接线穿过所述管子的封闭端与所述空气热容比测试仪连接； 所述压力传感器用于检测所述管子内的空气的压强； 所述空气热容比测试仪用于将来自压力传感器的信号转换为仪表的读数。
2. 如权利要求1所述的利用静水压强测量重力加速度的装置，其特征在于，所述容器 和/或所述管子的材料为透明或半透明材料。
3. 如权利要求1所述的利用静水压强测量重力加速度的装置，其特征在于，所述液体 为水。
4. 如权利要求1所述的利用静水压强测量重力加速度的装置，其特征在于，在所述容 器和/或管子上设置高度刻度。
5. 如权利要求1所述的利用静水压强测量重力加速度的装置，其特征在于，还包括一 个高度尺，其竖立在所述容器中并被固定。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用静水压强测量重力加速度的装置，包括一个容器、一个管子和一个测量气体压强的设备，容器中容纳有液体，管子的一端封闭，另一端开口，其中容纳有空气，所述管子的开口竖直朝下插入所述容器中所容纳的液体中，使得所述容器内的液面与所述管子内液面的高度差为h；所述测量气体压强的设备用于测量所述管子中的空气的压强p，由此，根据下列公式可计算出重力加速度：p-p0＝ρgh，其中p0为大气压，g为重力加速度，ρ为液体的密度。本实用表型的测量重力加速度的装置具有结构简单、操作简便、测量精度高，测量演示生动形象的优点。
【IPC分类】G09B23-10, G01V7-12
【公开号】CN204462415
【申请号】CN201420570028
【发明人】田炳阳, 聂传辉, 宗宝春, 傅涵杰, 单天鹤
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年9月30日