本實(shí)用新型涉及一種測量工具，尤其涉及一種高精度彈簧測力計(jì)。

背景技術(shù)：

目前，彈簧測力計(jì)是中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中普遍使用的力的測量工具，利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)彈簧測力計(jì)雖然可以完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)目的，但現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備普遍存在的技術(shù)問題是：要么量程較大但分度值偏大測量不夠精確，要么分度值較小但又導(dǎo)致量程較小測量范圍受到局限；有時(shí)在同一實(shí)驗(yàn)中要準(zhǔn)備多個(gè)不同規(guī)格的彈簧測力計(jì)才能較好的完成實(shí)驗(yàn)，使用較為不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便，可以有效提高測量精度的一種高精度彈簧測力計(jì)。

為解決上述問題，本實(shí)用新型所述的一種高精度彈簧測力計(jì)，其特征在于：該測力計(jì)包括外殼、彈簧、掛環(huán)、連桿、掛鉤、主標(biāo)尺、副標(biāo)尺和透明游動(dòng)標(biāo)尺；所述外殼的頂端固定有所述掛環(huán)，其正面為平面，該平面中部設(shè)有條形開口，所述條形開口的一側(cè)為直接設(shè)在所述外殼上的所述主標(biāo)尺，另一側(cè)為所述副標(biāo)尺，所述副標(biāo)尺置于設(shè)在所述外殼正面的卡槽內(nèi)；所述彈簧的一端固定在所述外殼的內(nèi)表面，另一端與所述連桿固定連接，所述連桿的另一端是所述掛鉤；所述透明游動(dòng)標(biāo)尺在所述外殼的外部，兩端分別固定在所述連桿上，固定點(diǎn)分別在所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度處和所述連桿自由伸出所述外殼部分的某一點(diǎn)。

所述主標(biāo)尺和副標(biāo)尺的刻度一致，所述副標(biāo)尺能且只能平行于所述主標(biāo)尺移動(dòng)，所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的刻度范圍長度等于所述主標(biāo)尺刻度范圍長度減去分度值長度。

所述主標(biāo)尺和副標(biāo)尺平行，所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的寬度略大于所述主標(biāo)尺和副標(biāo)尺之間的距離。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于本實(shí)用新型中設(shè)有主標(biāo)尺、副標(biāo)尺和透明游動(dòng)標(biāo)尺，所述主標(biāo)尺和副標(biāo)尺的刻度一致，所述副標(biāo)尺能且只能平行于所述主標(biāo)尺移動(dòng)，所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的刻度范圍長度等于所述主標(biāo)尺刻度范圍長度減去分度值長度，因此，可以通過主標(biāo)尺進(jìn)行傳統(tǒng)常規(guī)測量，也可以通過主標(biāo)尺、副標(biāo)尺和透明游動(dòng)標(biāo)尺的配合進(jìn)行精確測量。

2、由于本實(shí)用新型中所述透明游動(dòng)標(biāo)尺在所述外殼的外部，兩端分別固定在所述連桿上，固定點(diǎn)分別在所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度處和所述連桿自由伸出所述外殼部分的某一點(diǎn)，因此，可以有效實(shí)現(xiàn)透明游動(dòng)標(biāo)尺依所測力的大小隨所述連桿移動(dòng)進(jìn)行精確測量。

3、由于本實(shí)用新型中所述主標(biāo)尺和副標(biāo)尺平行，所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的寬度略大于所述主標(biāo)尺和副標(biāo)尺之間的距離，因此，可以方便的觀察透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度對應(yīng)主標(biāo)尺的位置以及透明游動(dòng)標(biāo)尺與主標(biāo)尺或副標(biāo)尺相對齊的刻度線，從而方便讀數(shù)和精確讀數(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1為本實(shí)用新型的正視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—外殼 2—彈簧 3—掛環(huán) 4—連桿 5—掛鉤 6—主標(biāo)尺 7—副標(biāo)尺 8—透明游動(dòng)標(biāo)尺 9—條形開口 10—卡槽 11—連接柱。

具體實(shí)施方式

如圖1，2所示，一種高精度彈簧測力計(jì)，其特征在于：該測力計(jì)包括外殼1、彈簧2、掛環(huán)3、連桿4、掛鉤5、主標(biāo)尺6、副標(biāo)尺7和透明游動(dòng)標(biāo)尺8；所述外殼1的頂端固定有所述掛環(huán)3，其正面為平面，該平面中部設(shè)有條形開口9，所述條形開口9的一側(cè)為直接設(shè)在所述外殼1上的所述主標(biāo)尺6，另一側(cè)為所述副標(biāo)尺7，所述副標(biāo)尺7置于設(shè)在所述外殼1正面的卡槽10內(nèi)；所述彈簧2的一端固定在所述外殼1的內(nèi)表面，另一端與所述連桿4固定連接，所述連桿4的另一端是所述掛鉤5；所述透明游動(dòng)標(biāo)尺8在所述外殼1的外部，兩端分別固定在所述連桿4上，固定點(diǎn)分別在所述透明游動(dòng)標(biāo)尺8的0刻度處和所述連桿4自由伸出所述外殼1部分的某一點(diǎn)。

所述主標(biāo)尺6和副標(biāo)尺7的刻度一致，所述副標(biāo)尺7能且只能平行于所述主標(biāo)尺6移動(dòng)，所述透明游動(dòng)標(biāo)尺8的刻度范圍長度等于所述主標(biāo)尺6刻度范圍長度減去分度值長度。

所述主標(biāo)尺6和副標(biāo)尺7平行，所述透明游動(dòng)標(biāo)尺8的寬度略大于所述主標(biāo)尺6和副標(biāo)尺7之間的距離。

所述透明游動(dòng)標(biāo)尺8的0刻度相當(dāng)于傳統(tǒng)彈簧測力計(jì)的指針。

實(shí)施例1制作說明

（1）類似制作傳統(tǒng)的彈簧測力計(jì)（不含指針），如：量程為5N，分度值為0.2N。

（2）以傳統(tǒng)彈簧測力計(jì)一側(cè)的刻度為主標(biāo)尺，在另一側(cè)設(shè)置副標(biāo)尺卡槽及活動(dòng)副標(biāo)尺：副標(biāo)尺的刻度與主標(biāo)尺完全一致，副標(biāo)尺只能沿卡槽與主標(biāo)尺平行移動(dòng)；副標(biāo)尺移至最頂端時(shí)各刻度與主標(biāo)尺的刻度一一對齊，副標(biāo)尺移至最底端時(shí)其0刻度與主標(biāo)尺的最大刻度對齊（相當(dāng)于將主標(biāo)尺伸長一倍）。

（3）制作透明游動(dòng)標(biāo)尺：其寬度及刻度線長度略大于主標(biāo)尺和副標(biāo)尺之間的距離；其長度適當(dāng)大于條形開口的上端至測力計(jì)下端的長度，其刻度范圍的長度等于主標(biāo)尺量程的長度減去分度值的長度，再將其刻度范圍n等分。

如：主標(biāo)尺的量程為5N，分度值為0.2N，則將主標(biāo)尺的刻度范圍25等分（25格）；以主標(biāo)尺刻度24格的長度為透明游動(dòng)標(biāo)尺刻度范圍的長度，再將其25等分，則透明游動(dòng)標(biāo)尺的分度值為0.192N，主標(biāo)尺與游動(dòng)標(biāo)尺的分度值之差為0.2N-O.192N=0.008N或0.2N/25=0.008N。

（4）將透明游動(dòng)標(biāo)尺與連桿固定：透明游動(dòng)標(biāo)尺在外殼的外部，透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線為該彈簧測力計(jì)的指針——與主標(biāo)尺的0刻度對齊，固定點(diǎn)分別在所述透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度處和連桿自由伸出外殼部分的某一點(diǎn)并采用立柱式連接，則透明游動(dòng)標(biāo)尺與連桿同步移動(dòng)。

實(shí)施例2傳統(tǒng)常規(guī)測量。

（1）將副標(biāo)尺移至最頂端，使其各刻度與主標(biāo)尺的刻度一一對齊。

（2）將所測力施加于掛鉤，使連桿帶動(dòng)透明游動(dòng)標(biāo)尺同步移動(dòng)。

（3）根據(jù)透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線對應(yīng)主標(biāo)尺或副標(biāo)尺的相應(yīng)刻度進(jìn)行常規(guī)讀數(shù)（準(zhǔn)確值+估計(jì)值）即可。

實(shí)施例3精確測量。

（1）將副標(biāo)尺移至最底端，使其0刻度與主標(biāo)尺的最大刻度對齊。

（2）將所測力施加于掛鉤，使連桿帶動(dòng)透明游動(dòng)標(biāo)尺同步移動(dòng)。

注：此時(shí)，向底端拉出的副標(biāo)尺也有助于判斷拉力的方向，使其與彈簧測力計(jì)的彈簧的中心軸線方向一致。

（3）若透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線正好與主標(biāo)尺的某一刻度線對齊，主標(biāo)尺的該刻度線對應(yīng)的數(shù)值即為所測力的大小(必要時(shí)用0補(bǔ)足有效數(shù)字的位數(shù))。

（4）若透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線在主標(biāo)尺的某兩條刻度線之間，先根據(jù)前一條刻度線測得主標(biāo)尺測量值p；再根據(jù)透明游動(dòng)標(biāo)尺上與主標(biāo)尺或副標(biāo)尺的某一刻度線對齊或最接近對齊的刻度線測得游動(dòng)標(biāo)尺測量值q；數(shù)值(p+q)即為所測力的大小。

如：根據(jù)實(shí)施例1（3）舉例制作的某高精度彈簧測力計(jì)，若透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線在1.6N和1.8N之間，則p=1.6N；再若透明游動(dòng)標(biāo)尺上與主標(biāo)尺或副標(biāo)尺的對齊或最接近對齊的刻度線是第20格，則q=20×0.008N=0.16N；則所測力的大小為p+q=1.6N+0.16N=1.76N。

注：以上實(shí)施舉例是基于最為常見的量程為5N、分度值為0.2N的實(shí)驗(yàn)室用彈簧測力計(jì)進(jìn)行的制作或改進(jìn)及應(yīng)用，其通用的制作及測量方法是：

①若主/副標(biāo)尺量程長度為x[相當(dāng)于aN]，分度值長度為y[相當(dāng)于bN]，則透明游動(dòng)標(biāo)尺的刻度范圍長度為（x-y）[相當(dāng)于(a-b)N]。

②將透明游動(dòng)標(biāo)尺的刻度范圍[相當(dāng)于(a-b)N]n等分，則其精度為（b/n）N。

③測量時(shí)，若透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線正好與主標(biāo)尺的某一刻度線對齊，主標(biāo)尺的該刻度線對應(yīng)的數(shù)值即為所測力的大小；若透明游動(dòng)標(biāo)尺的0刻度線在主標(biāo)尺的某兩條刻度線之間，先根據(jù)前一條刻度線測得主標(biāo)尺測量值p，再根據(jù)透明游動(dòng)標(biāo)尺上與主標(biāo)尺或副標(biāo)尺的某一刻度線對齊或最接近對齊的刻度線（如第m格）測得游動(dòng)標(biāo)尺測量值q=m(b/n)。則所測力的大小為p+q=p+m(b/n)。