氣墊導軌整個裝置由三部分組成:導軌、滑塊和測量系統。
1.導軌
導軌是由一根長約1.5到2.0米的三角形鋁管做成的。其中一端用堵頭封死,另一端裝有進氣咀;可向管腔送入壓縮空氣。在鋁管的兩個向上的側面上,鑽有兩排等距離、等大小的噴氣小孔。當壓縮空氣進入管腔後,從噴氣小孔噴出。在導軌兩端還裝有緩衝彈簧。整個導軌透過一系列直立螺桿安裝在工字鑄鋁樑上。在工字梁下面裝有用來調節導軌水平的螺絲。導軌的傾度還可透過改變墊在底腳螺絲下面的墊塊數目來實現。 導軌的一端還可以裝上滑輪或氣墊“滑輪”。
2.滑塊
滑塊由長約20釐米的角鐵或角鋁做成,其內表面與導軌的兩個側面精確吻合。當導軌上表面的噴氣小孔噴氣時,在滑塊與導軌間形成很薄的氣墊,滑塊就“漂浮”在氣墊上,可自由滑動。滑塊兩端裝有緩衝彈簧。滑塊中部還裝有用來測量時間間隔的擋光刀片。
3.光電測量系統
在導軌一側安裝兩個位置可以移動的光電二極體,它們分別為兩個小聚光燈泡所照亮。光電二極體與觸發器相聯。光電訊號透過觸發器產生合適的脈衝訊號,讓頻率計開始計時或停止計時。有一種工作情況是這樣的:當兩個光電二極體都被小聚光燈泡照亮時觸發器沒有訊號輸出,如果任一個小燈泡的光被擋住,觸發器就輸出一個脈衝訊號,透過遮蔽線輸入到頻率計的“計”位,頻率計就開始計時。此後如果任一個小燈泡(可以是原來的小燈泡,也可以是另外一個)的光又被擋住,觸發器就發出第二個脈衝訊號,輸入到頻率計的“停”位,頻率計就停止計時。頻率計顯示的就是上述兩次擋光之間的時間間隔。
可見,整個光電測量系統的基本作用就是測量兩次擋光之間的時間間隔。這與停表的作用相似,第一次擋光相當於開動停表,第二次擋光相當於止動停表。
擋光刀片的一端有一透光缺口,整個刀片有四條互相平行的邊,將擋光刀片固定在滑塊上,使之隨滑塊一起運動。當刀片隨滑塊自右向左運動,並經過光電二極體時,刀片的四條邊依次經過小燈泡。第一條邊經過小燈泡時將光擋住,觸發器輸出脈衝訊號,頻率計開始計時;當第三條邊經過小燈泡並再次擋住光時,觸發器輸出第二個脈衝訊號,頻率計停止計時。於是頻率計顯示的時間δt就是滑塊移動距離δs所用的時間,δs是第一條邊與第三條邊的間距。
氣墊導軌整個裝置由三部分組成:導軌、滑塊和測量系統。
1.導軌
導軌是由一根長約1.5到2.0米的三角形鋁管做成的。其中一端用堵頭封死,另一端裝有進氣咀;可向管腔送入壓縮空氣。在鋁管的兩個向上的側面上,鑽有兩排等距離、等大小的噴氣小孔。當壓縮空氣進入管腔後,從噴氣小孔噴出。在導軌兩端還裝有緩衝彈簧。整個導軌透過一系列直立螺桿安裝在工字鑄鋁樑上。在工字梁下面裝有用來調節導軌水平的螺絲。導軌的傾度還可透過改變墊在底腳螺絲下面的墊塊數目來實現。 導軌的一端還可以裝上滑輪或氣墊“滑輪”。
2.滑塊
滑塊由長約20釐米的角鐵或角鋁做成,其內表面與導軌的兩個側面精確吻合。當導軌上表面的噴氣小孔噴氣時,在滑塊與導軌間形成很薄的氣墊,滑塊就“漂浮”在氣墊上,可自由滑動。滑塊兩端裝有緩衝彈簧。滑塊中部還裝有用來測量時間間隔的擋光刀片。
3.光電測量系統
在導軌一側安裝兩個位置可以移動的光電二極體,它們分別為兩個小聚光燈泡所照亮。光電二極體與觸發器相聯。光電訊號透過觸發器產生合適的脈衝訊號,讓頻率計開始計時或停止計時。有一種工作情況是這樣的:當兩個光電二極體都被小聚光燈泡照亮時觸發器沒有訊號輸出,如果任一個小燈泡的光被擋住,觸發器就輸出一個脈衝訊號,透過遮蔽線輸入到頻率計的“計”位,頻率計就開始計時。此後如果任一個小燈泡(可以是原來的小燈泡,也可以是另外一個)的光又被擋住,觸發器就發出第二個脈衝訊號,輸入到頻率計的“停”位,頻率計就停止計時。頻率計顯示的就是上述兩次擋光之間的時間間隔。
可見,整個光電測量系統的基本作用就是測量兩次擋光之間的時間間隔。這與停表的作用相似,第一次擋光相當於開動停表,第二次擋光相當於止動停表。
擋光刀片的一端有一透光缺口,整個刀片有四條互相平行的邊,將擋光刀片固定在滑塊上,使之隨滑塊一起運動。當刀片隨滑塊自右向左運動,並經過光電二極體時,刀片的四條邊依次經過小燈泡。第一條邊經過小燈泡時將光擋住,觸發器輸出脈衝訊號,頻率計開始計時;當第三條邊經過小燈泡並再次擋住光時,觸發器輸出第二個脈衝訊號,頻率計停止計時。於是頻率計顯示的時間δt就是滑塊移動距離δs所用的時間,δs是第一條邊與第三條邊的間距。