專利名稱：曲率規(guī)的制作方法
曲率規(guī)是一種測(cè)量曲率的小型工具，可以用于刑事科技術(shù)領(lǐng)域以及機(jī)械制造行業(yè)。
在刑事科學(xué)技術(shù)檢驗(yàn)工作中，經(jīng)常要求根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工具痕跡來確定工具的粗細(xì)、彎曲程度等問題;在撬壓、打擊等痕跡的檢驗(yàn)中，也會(huì)遇見現(xiàn)場(chǎng)痕跡與工具外形的曲面形狀，是否一致的問題。以往要解決這類問題，通常憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，或者把立體圖象轉(zhuǎn)化為平面圖象進(jìn)行測(cè)量、比對(duì)。為了提高測(cè)量和比對(duì)的精確性和科學(xué)性，我們?cè)囍屏饲室?guī)，經(jīng)試驗(yàn)，可以簡(jiǎn)便地測(cè)量和計(jì)算工具痕跡的曲率規(guī)半徑，檢驗(yàn)兩個(gè)曲率面能否疊合，即是否一致的問題。
一、曲率規(guī)的結(jié)構(gòu)(見圖一)曲率規(guī)中間有中央套管(1)和中心針(2)，兩側(cè)有二個(gè)對(duì)稱的分規(guī)腳(3)，擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲(4)，可以改變分規(guī)腳到中央套管的距離。為了提高中心針上下移動(dòng)距離的讀數(shù)精度，在其頂部調(diào)節(jié)螺管(5)上裝有夾緊螺絲(6)。松動(dòng)夾緊螺絲，中心針可以上移動(dòng);擰緊夾緊螺絲，則中心針只能隨螺管上下移動(dòng)。螺管下側(cè)刻有螺距(0.5毫米)的刻度，其表面刻有25等分。因此每擰動(dòng)一分，中心針上下移動(dòng)的距離是0.5/25 ＝0.02毫米二、工具直徑的測(cè)量和計(jì)算若在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)凹形圓弧狀壓痕(見圖二)，為了測(cè)量其直徑，可在凹形弧AB取中點(diǎn)C，作CD⊥AB，延長(zhǎng)后通過圓心并與圓周相交于G點(diǎn)。令A(yù)C＝CB＝b，CD＝h則可得直徑d＝ (b2)/(h) 或R＝ (b2)/(2h) 用曲率規(guī)可以很方便地測(cè)得b及h，測(cè)量方法如下先用調(diào)節(jié)螺絲把兩個(gè)規(guī)腳距離調(diào)節(jié)到所需距離AB，并使二分規(guī)腳中心保持等距。接著擰松加緊螺絲，調(diào)節(jié)中心針，使中心針與二分規(guī)腳保持在同一直線上。然后擰緊夾緊夾緊螺絲，把二個(gè)分規(guī)腳放在A、B兩點(diǎn)，擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺管，使中心針下降到C點(diǎn)，記下擰動(dòng)的圈數(shù)，即可標(biāo)出中心針下降所距離h，b值可取平均值，即取1/2(AC+BC)為b。同樣也可直接測(cè)量和計(jì)算圓棒的半徑，只是中心針上讀的h為負(fù)值。
三、曲面的測(cè)量和比對(duì)在痕跡檢驗(yàn)中，常需解決兩個(gè)印痕形狀是否一致，或者說兩個(gè)曲面能否疊合問題，根據(jù)微分幾何的原理，兩個(gè)曲面可以疊合的充要條件是，在適當(dāng)?shù)剡x擇參數(shù)后，它們有相同的第一基本齊式和第二基本齊式。為此要滿足二條件1.兩曲面對(duì)應(yīng)曲線的長(zhǎng)度相等。
2.兩曲面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的二個(gè)主曲率相等。
測(cè)量對(duì)應(yīng)點(diǎn)的主曲率可用曲率規(guī)。因?yàn)榍实那实扔谇芯€方向?qū)τ诨￠L(zhǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率，某一點(diǎn)的主曲率半徑，就是曲線在該點(diǎn)的密切圓半徑。
即R1＝ 1/(K1) (K1≠0)R2＝ 1/(K2) (K2≠0)測(cè)量曲率半徑時(shí)，在某測(cè)量點(diǎn)先選擇h為極大值、極小值的方向作為二個(gè)測(cè)量方向，然后在該點(diǎn)附近找出二個(gè)對(duì)稱點(diǎn)，測(cè)得b及h。若h＝0，即R→∞，是直線。
參考資料1.吳大任編《微分幾何講義》，1979年版。
2.徐立根等編《物證技術(shù)學(xué)》，人民大學(xué)出版社1990年版。
3.金光正等編《司法鑒定學(xué)》，中國(guó)政法大學(xué)出版社1988年版。
4.Peter R.DeForest，R.E.Gaensslen and Henry C.Lee，"Forensic Science"McGraw-Hill，U.S.A.，1983.
5.陳建華，《曲率規(guī)在痕跡檢驗(yàn)中的應(yīng)用》，第一次全國(guó)刑事技痕跡學(xué)術(shù)交流會(huì)論文選。
權(quán)利要求
1.曲率規(guī)是一種測(cè)量曲率的工具，本發(fā)明的特征是用三點(diǎn)可調(diào)節(jié)、可測(cè)量性來求得物體的曲率。
2.按權(quán)利要求1所述的曲率規(guī)，為達(dá)到精確調(diào)節(jié)二側(cè)點(diǎn)與中心針的距離，采用彈性鋼片及調(diào)節(jié)螺絲來實(shí)現(xiàn)。
3.按權(quán)利要求1所述的曲率規(guī)，為達(dá)到精確調(diào)節(jié)中心針上下移動(dòng)，在中央套管上側(cè)用螺紋聯(lián)結(jié)著一個(gè)裝有夾緊螺絲的調(diào)節(jié)螺管，當(dāng)夾緊螺絲夾緊時(shí)，中心針只能隨調(diào)節(jié)螺管上下移動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1所述的曲率規(guī)，為達(dá)到直接精確測(cè)得中心針移動(dòng)的高度，在調(diào)節(jié)螺管下側(cè)刻有螺距(0.5毫米)的刻度，調(diào)節(jié)螺管表面刻著25或50等分。
全文摘要
曲率規(guī)是一種測(cè)量曲率的工具，可用于刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域及機(jī)械行業(yè)。它可以測(cè)量小塊圓柱體的直徑、曲面的曲率以及鑒別兩曲面能否疊合等問題。該儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩側(cè)有二個(gè)可調(diào)距離的分規(guī)腳，中間有可上下移動(dòng)并測(cè)量移動(dòng)高度的刻度。操作方便，便攜性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01B3/22GK1098781SQ93109778
公開日1995年2月15日 申請(qǐng)日期1993年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月17日
發(fā)明者陳建華 申請(qǐng)人:北京市刑事科學(xué)技術(shù)研究所