[其他]直角测量仪

说明书

本发明涉及一种测量、计算工具，特别是对三角形各要素进行测量与计算的工具。

有关直角三角形边长、角度等三角形各要素的测量与计算，其中包括三角函数计算，在许多技术工作中都要经常使用。通常是使用量角器测量角度、用直尺测量边长，再用计算尺、计算器或对数表等工具进行计算，其中还涉及几何定理的运用，十分不便。

本发明是要提供一种一尺多用的测量、计算工具，将上述测量与计算一步完成，并得出直观的计算结果。

本发明的实施方案是将直角座标系与极座标系标画在同一尺面上，两种座标系的O点重合，即标画出X轴、Y轴及其刻度，再以其O点为园心标画出角度的刻度。在O点处安装一根可绕O点旋转的副尺，作为极座标系的旋转轴，副尺上标画与X轴、Y轴相同的刻度。使用时使O点对准直角三角形一个锐角的顶点，X轴对准一条直角边，副尺对准斜边。这时该三角形的各个要素均可在尺面上方便地、直观地查出，该锐角的三角函数值也同样可以查到。

以下结合实施例作进一步说明：

图1为本发明实施例之一。在一块有机玻璃制成的基尺〔1〕上，按直角座标系标明X轴与Y轴的均匀刻度（只画一个象限，同时，为查检方便，本实施例的Y轴平移至X轴刻度100处），以该座标系的O点〔4〕为园心，在尺面上刻画一条弧，沿弧线刻画从0°－45°的角度值。在O点〔4〕处安装一根可绕O点〔4〕转动的旋转副尺〔2〕，在旋转副尺〔2〕上标明与X轴、Y轴一致的刻度。为查检方便，可沿X轴方向，按Y轴刻度刻画若干平行线；沿Y轴方向，按X轴刻度刻画若干平行线，两组平行线组成方格阵。使用时，把本测量仪放在需测算的直角三角形一个锐角的顶点（即使二者重合，下同），X轴对准一条直角边，转动旋转副尺〔2〕，使其对准斜边，例如图中虚线位置。这时该三角形的全部要素均可在尺面上查到：X轴刻度反映一条直角边长度，Y轴刻度反映另一条直角边长度，旋转副尺〔2〕与弧线相交处的角度刻度反映一个锐角的角度，旋转副尺〔2〕上的刻度反映斜边的长度。同时，旋转副尺〔2〕在单位刻度（如1、10、100等）处的一点所对应的X轴上的读数，正是该锐角的COS值；这点所对应的Y轴上的读数，正是该锐角的Sin值；从X轴单位刻度处画出的Y轴平行线（在本实施例中，即Y轴本身）与旋转副尺〔2〕的交点所对应的Y轴读数正是该锐角的tg值。在已知某直角三角形（除直角外）的两个要素，求画该三角形时，同样可使用本测量仪；当已知一个锐角和一条边长时，先将旋转副尺〔2〕旋成已知角度（例如图中虚线处），从X轴或旋转副尺〔2〕的刻度中找到边长（直角边查X轴、斜边查旋转副尺〔2〕），这时该刻度所对准的平行线，即与X轴、旋转副尺〔2〕共同构成所求之三角形。当已知两条直角边时，先从X轴上查到一条直角边之边长，从该刻度处画出的那条平行线，就是另一条直角边，按该条边长与Y轴刻度，找到线上相应的一点，将旋转副尺〔2〕旋至这一点，即构成了所求之三角形。当已知的是一条直角边与一条斜边时，同样先按直角边长度找到代表另一直角边的那条平行线，再转动旋转副尺〔2〕，使旋转副尺〔2〕上对应斜边长度的那一刻度，落到上述平行线上，即构成所求之三角形。在已知三角函数，求画角度时，与上述已知边长求画三角形方法相同。

对于非直角三角形，只要加画一、二条垂直辅助线，使其变成两个直角三角形即可使用本测量器。对大于45°的角度的三角函数，应用反函数定理亦同样可使用本测量仪。

图2为本发明的另一个实施例。在基尺〔1〕上的X轴、O点〔4〕、标画角度的园弧与旋转副尺〔2〕均与实施例1相同，只是在基尺〔1〕上安装一根可沿X轴方向平行移动的平移副尺〔3〕，Y轴刻度标画在平移副尺〔3〕上，同时省去了两组平行线所组成的方格阵。使用时，X轴、Y轴刻度仍分别对应三角形的两条直角边，旋转副尺〔2〕的刻度仍对应斜边，它与X轴夹角仍对应直角三角形的一个锐角。因标有Y轴刻度的平移副尺〔3〕可根据三角形边长移动位置构成一条直角边，所以更加直观地反映了所测量或所求画的三角形。

本发明的构思还可与三角板、电工板、曲线规、量角器等传统的绘图工具结合起来，以增加用途。图1与图3给出了本发明与三角板结合的实例。使用金属、木板、有机玻璃或其他塑料，均可制造出本发明的实施产品。

本发明将直角三角形各要素测量与计算的过程一步完成，简化了测量、计算手续，计算结果能直观地反映出来，有利于技术人员的理解，同时作到了一尺多用，给实际工作提供了方便，结构简单，成本低廉，宜于推广。