[发明专利]一种利用磁悬浮转动平台测量刚体转动惯量的装置

权利要求书

1.一种利用磁悬浮转动平台测量刚体转动惯量的装置，测量系统的特征（如图1所示）包含：

内部安装通电线圈的底座（或是匀强强永磁体的底座）（2）。

2.所述磁悬浮球体（壳体）平台（如图1和图2所示的方法1）；内部安装永磁体的球壳体（3）；其磁极性与底座的磁极性同极性面对时球体悬浮。

3.塑胶球壳由二个半球组成，球体可固定；上半球部有9个对称的小圆柱形浅孔（4）。

4.下半球的圆周边部有4个相互间的角度θ为45°、90°、180°的浅插糟，用以内插二片U型挡光片（9）。

5.所述球壳体既是磁浮转动平台又是测球形转动惯量的转动件；松开砝码盘（8）（方法1），待细绳脱离磁浮球平台后，按下记录仪；测试转动角速度和转动角加速度及约定角位移所对应的转动时间。

6.所述圆柱形永磁体磁浮平台（如图2和图3所示中的方法2）；按下电磁铁开关，记录单摆小球（13）正碰磁悬浮平台（3）、（15）上的档光杆后上升的高度，按下运动学参数测试仪；记录转动体的转动角速度和转动角加速度及约定角位移所对应的转动时间。

7.代入二种实验方法中各自的转动惯量测量公式，计算得到各转动体的转动惯量。

8.所述方法1中的光滑的软而无伸缩的特种细绳（5），其一端系在砝码盘上，另一端插在下半球边部的扣孔中，细绳与下半球的接触处有浅纹槽；细绳与扣孔相切时细绳可脱离。

9.细绳跨过定滑轮（6）；定滑轮通过固定支架（7）固定在测试台（1）边。

10.所述方法2中的单摆小球（13）被水平拉直，恰好能被电磁铁（14）吸住；单摆小球自由下落的最低点是与磁浮球平台或圆柱形磁悬浮平台上的档光杆发生正碰的位置。

11.铝质（或塑胶）圆环（11）和铝质（或塑胶）小圆柱（10）为测量各转动刚体的转动惯量的转动件；长、短型小圆柱的直径相同。

12.所述圆环是测量圆环的转动惯量，圆环被安置在磁浮球的转动平台上；按照5进行测量。

13.所述小圆柱是测量圆柱的转动惯量并验证转动惯量平行轴定理，小圆柱将被安置在磁浮球的圆柱形浅孔或方法2中泡沫圆柱体（16）的柱形浅槽上；按照5进行测量。

14.所述细杆是测量圆杆的转动惯量，将细圆杆横置在方法2中泡沫圆柱体（16）的中间小孔上，按照5进行测量。

15.记录仪为运动学参数测试仪（如图4所示）；可记录时间，角速度，角加速度。