[发明专利]二重积分演示及偏导函数图像绘制仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种制形、二次测量及绘图的装置，能把曲顶柱体进行快速制形、变形体积测量、二重积分过程演示及体积函数曲线描绘的仪器，能将空间几何体转换为不同形状的容器体积及侧面积进行连续测量并描绘变化过程的仪器；具体为二重积分演示及偏导函数图像绘制仪。

背景技术

随着我国高等教育、制造、包装等行业的发展，对曲顶柱体如塑模制作、体积测量、局部体积变化、高等教育中二重积分教学演示等，其需求量也在快速增大。

长时期以来没有发现这方面的综合应用模型或装置，只是出现了一些局部功能的装置，如，专利申请号为CN201120463052.4的文献中给出了“二重积分教学演示仪”，在二重积分计算中能够对任何形状积分区域都准确确定两次定积分的积分上下限的教学演示仪，不能直观表现曲顶柱体、测量体积及过程变化的图像。专利申请号为201320421494.1的文献中给出了“一种苹果塑形专用工具”，它由前模、后模、果梗孔、通气孔等组成，内腔形状为长方体，前模和后模的内腔均设有内凹或外凸的立体图案，此装置主要用于球形如苹果、犁等水果的艺术造型，不能快速变形塑模及模型的体积测量，缺少严格的教学功能；专利申请号为201510444198的文献中给出了“折叠式体积测量仪”，由三个垂直的测量臂构成，对待测箱体的长、宽、高进行测量并对应转换成长度信号、宽度信号和高度信号，经由处理单元处理得出待测箱体的体积数据。主要用于大型物品或堆料的体积测量，对于内中的局部体积不能连续测量并绘图，尤其教学演示过程及精度达不到要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有技术中仪器不能快速制形、等积变形、多形体体积测量、函数曲线描绘等技术问题。

为了克服现有仪器、装置中缺少或没有的功能，本发明的目的是提供一种二重积分演示及偏导函数图像绘制仪，是一种曲顶柱体的快速构建、等积测量、过程记录、曲线描绘的装置；二重积分演示及偏导函数图像绘制仪，是利用空间多点定位法把二重积分∫∫f(x,y)dxdy表示的曲顶柱体先化成柱面平行截体再化成长方体，通过液体分别在三个特殊容器中的流动，来演示体积或面积等不同的变化过程及结果，并将这些过程和结果以图像的形式详细地记录下来。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种二重积分演示及偏导函数图像绘制仪，包括支架、成形器、内积分器、测量器、导流装置、跟踪平衡器、绘图仪、画板、连接系统和平衡系统，

支架包括左立板和右立板，在左立板与右立板之间从上到下依次水平设有上挡板、中挡板和下档板，在上挡板上设有椭圆管孔和圆管孔，在中挡板上设有椭圆槽沟、矩形孔和管孔，在下档板上设有矩形槽沟和两个导管孔，在中挡板和下档板的前棱上均设有矩形卡销,在左立板和右立板的下端各自设有两个锥面支脚，在每个锥面支脚上设有调节螺母，在左立板的上部边缘处设有圆孔支架且圆孔支架位于上挡板的上方；在左立板上部的板面上设有销钉孔且销钉孔位于上挡板的上方；在右立板上部边缘处设有圆孔支架且圆孔支架位于上挡板的下方；

成形器水平位于左立板的上方并固定在左立板上部的销钉孔处；

内积分器设置在中挡板上且位于中挡板的左方靠近左立板处；

测量器竖直设置，测量器穿过中挡板上的矩形孔置于支架的下挡板上面，测量器固定在右立板上；

导流装置设置在支架上且导流装置将成形器、内积分器、测量器形成液体连通系统；

跟踪平衡器包括结构完全相同的跟踪平衡器甲和跟踪平衡器乙，跟踪平衡器甲和跟踪平衡器乙分别固定在左立板和右立板的上部；跟踪平衡器甲设置在支架上挡板的左端，跟踪平衡器乙固定在支架上挡板的右端；

绘图仪竖直设置在支架的前面并位于支架中挡板及下档板的前面，绘图仪与支架中挡板的矩形卡销以及支架下档板的矩形卡销固定；

画板竖直设置且与绘图仪平行设置，画板卡装在支架的中挡板及下挡板之间且画板底部卡装在矩形槽沟内；

连接系统将成形器、内积分器、测量器、跟踪平衡器、绘图仪形成统一的运动系统；

平衡系统设在成形器、内积分器、测量器、跟踪平衡器、绘图仪中的运动部分。

对本发明技术方案的改进，成形器包括外壳支架、至少一个的锥面推杆、至少一个的柱面推杆和胶膜内胆，

外壳支架包括矩形板座、圆柱面套、半球面顶和铰链，