发明内容
上述问题在各个分数增量标记采取不同颜色，单独示出然后顶部
相互对准时，得到缓解。所述标准计量单位及其分数增量可容易地加
以区别。因此本发明的目的是提供一种直尺，它有功能符号方式来帮
助区别所述标准计量单位及其所述分数增量，从而广泛为学生和一般
大众使用。
本发明另一个目的是提供一种直尺器具，用于测量距离和物体，
而且在绘图时使用。
本发明又一个目的是提供一种教育工具，该教育工具将便于使用
传统直尺的教学。
本发明还有一个目的是提供一种有上述性质适应作图和低成本的
直尺，它可以在教育工作者和人们中间得到更广泛的使用。
本发明的这些目的和优点将从下表面的叙述中变得更加明显。
根据本发明，可以达到上述和其他有益目的和优点的测量和教学
直尺包括：
基板，该基板具有顶面，上表面刻划有标准计量单位；和
至少一个透明薄板，该薄板上表面具有刻划的所述标准计量单位
的分数增量；
其中，所述透明薄板可置于所述基板上，要使所述标准计量单位
的所述刻划的分数增量与所述刻划的计量单位标记对准，以表示所述
计量单位与其分数增量之间的关系。
所述直尺可用于测量两点间的距离、测量物体或者线性物体的作
图。所述基板可以单独使用，或者所述透明薄板可置于所述基板上，
要使所述计量单位刻划的分数增量对准。然后使所述直尺用于测量距
离、绘制线性图形和测量物体到所述计量单位的所述分数增量。
所述教学直尺可用作教育工具，以便于使用传统直尺的教学。在
所有需要测量器具的情况下，如小学、技术学校、职业学校、监狱、
成人和能力教育规划或者在需要直尺的任何情况下，所述直尺可用作
示范工具或者用作测量器具。
具体实施方式
参照图1-6，所示本发明的直尺器具包括基板10和多个顶部薄板
11、12、13、14，所有的平板基本上都是单块整体结构，基板由木材、
纸板、透明或不透明的塑料板材制造，多个顶部薄板由透明的塑料板
材制造。基板10分别具有上表面15、下表面16和细长的矩形周边，该
矩形周边分别由相互平行的直的上、下长边缘17和18及分别由直的前、
后短边缘19和20限定形成。所述基板的上表面设有数字标记的线性刻
度21，该线性刻度布置成垂直于上长边缘17，且限定所述标准计量单
位的细分区域22，该区域上表面具有刻划的直观标记。
在所示实施例中，所述标准计量单位是英寸单位。在其他实施例
中，所述标准计量单位是公制单位。
在其他实施例中，基板10的下长边缘18可以是曲线形状，包括一
个或多个圆形开口。
参照图2a-2e，顶部薄板11、12、13、14，分别具有上、下平面23、
24、25、26、27、28、29、30，其细长的矩形周边分别由相互平行的
直的上、下长边缘31、32、33、34、35、36、37、38及直的前、后短
边缘39、40、41、42、43、44、45、46限定形成。
所述顶部薄板11的上表面23设有粗的线性刻度47，该线性刻度布
置成垂直于上长边缘31，并限定1/2″宽度的细分区域48。
所述顶部薄板12的上表面25设有粗的线性刻度49，该线性刻度布
置成垂直于上长边缘33，并限定1/4″宽度的细分区域50。
所述顶部薄板13的上表面27设有线性刻度51，该线性刻度布置成
垂直于上长边缘35，并限定1/8″宽度的细分区域52。
所述顶部薄板14的上表面29设有线性刻度53，该线性刻度布置成
垂直于上长边缘37，并限定1/16″宽度的细分区域54。
在图2a-2e所示实施例中，分别在上表面15、23、25、27、29的线
性刻度21、47、49、51、53分别限定所述细分区域1″(9)、1/2″(48)、
1/4″(50)、1/8″(52)、1/16″(54)。在其他实施例中，线性刻度可以限
定分米、厘米和毫米的细分区域。线性刻度还可限定英寸的多个十分
之一和多个百分之一。
在另一个实施例中，基板可以具有刻划在上表面的第一标准计量
单位，透明薄板将具有刻划在上表面的第二标准计量单位，表示出第
一和第二标准计量单位之间的关系。这个实施例可以用于表示出例如
英制计量(如英寸)和公制计量(如分米)之间的关系。因此，英寸
和分数英寸可换算成公制等效值。
附加的透明薄板可刻划设有第一或者第二计量单位的分数增量，
因此可以表示第一计量单位和第二计量单位的分数增量或者第二计量
单位和第一计量单位的分数增量之间的关系。例如，可以用刻划有英
寸和分米(即厘米和毫米)的分数单位的附加透明薄板表示出公制和
英制单位及其相应的分数单位之间的关系。
与所述标准计量单位和其分数增量相对应，所述线性标记21、47、
49、51、53的长度依次减小。线性标记21的长度最长。线性标记47比
线性标记21短。线性标记49比线性标记47短。线性标记51比标记49短。
线性标记53比线性标记51短。
与所述的标准计量单位和其分数增量相对应，其他实施例中的线
性标记的长度将依次减小。
所述线性标记21、47、49、51、53优选用明显不同的颜色。线性
标记21用一种颜色，清楚地区别于所述线性标记47、49、51和53的颜
色。线性标记47用另一种颜色，清楚地区别于所述线性标记21、49、
51和53的颜色。线性标记49再用另一种颜色，清楚地区别于所述线性
标记21、47、51和53的颜色。线性标记51又用另一种颜色，清楚地区
别于所述线性标记21、47、49和53的颜色。而线性标记53又是用另一
种颜色，清楚地区别于所述线性标记21、47、49和51的颜色。
采用长度和颜色相同较粗的线性标记作为所述透明薄板上的所述
线性标记，将所述标准计量单位的细分区域刻划在所述透明薄板11、
12、13、14的线性标记47、49、51、53内。
在其他实施例中，所述计量单位的所述线性标记及其分数增量可
以采用明显不同的颜色和粗细，且清楚区别于包含在所述实施例内的
各个其他所述线性标记。
所述透明薄板可置于所述基板上，要使所述刻划的所述计量单位
的分数增量与所述刻划的计量单位对准，表示出计量单位与其分数增
量之间的关系。
所述基板10和所述基板薄板11、12、13、14可以用铆钉、环形接
合件、传统装订、热层压、活铰链、钩扣、快速结合(velo binding)、
尼龙拉带、可复位粘合剂或者任何其他能使两个或多个零件结合在一
起的方法固定起来。所述基板10和所述透明薄板11、12、13、14可以
不结合在一起。所述基板10可独立使用或者与所述透明薄板11、12、
13、14以各种组合结合使用。
在使用中，如图1中示出的所述基板可以而且能够独立使用。用户
把物体置于零线标记上(图1中表示为直观标记A，图4中为B)，然后
测量到最近的整个标准计量单位。所述透明薄板11能够/可以置于所述
基板10上，如图3和4所示，以致所述透明薄板上的所述分数线性标记
和所述基板上所述标准计量单位的线性标记从基板10上的零线标记A
和透明薄板11上的零线标记开始对准。用户把物体置于零线标记上，
测量到最近的所述标准计量单位的分数增量。
这一步骤可以/能够重复，直到用户已经把所述透明薄板12、13、
14置于所述基板10和所述透明薄板11上，如图5和6所示。
标准计量单位不必是线性计量单位。例如，基板可以刻划有标准
时间单位(如小时)、标准容积单位(如加仑或公升)或者增量角度
计量单位。然后，一个或多个透明薄板可刻划有时间的分数单位(如
半小时，一刻钟或分钟)、容积的分数单位(杯量(cup)、品脱、夸
脱、半加仑或分升)、或者角度计量单位。
对于容积计量来说，当基板刻划有加仑时，一个或多个透明薄板
可以刻划有公制单位，如公升和分升，以表示加仑是如何换算成公制
等效值的。附加透明薄板可以刻划有加仑的分数单位，表示出杯量、
品脱、夸脱和半加仑之间的关系如何，并且示出这些单位是如何换算
成公制等效值的。另一方面，基板可以刻划有公制单元，如公升，而
为了换算和与英制单位比较，透明薄板刻划有英制单位和其分数单位，
附加透明薄板刻划公升的分数，以表示相对于公升的关系。
对于角度计量来说，基板可以表示180度的半圆，优选采用量角器
的形式，透明薄板刻划其分数单位，如1度和10度单位。一个透明薄板
可以刻划弧度，表示出度和弧度之间的关系。另一方面，基板可表示
180度的半圆，该半圆刻划有一般在量角器上可以求出的一度和十度单
位，而且，透明薄板可以刻划三角函数如正弦、余弦、正切等等，表
示出作为角度大小函数的三角函数间的关系，从而能够快速准确地确
定任何所设角度的三角函数。
对于时间计量来说，基板可以是圆形的，表示普通十二小时图形
的时钟面。一个透明薄板可以刻划五分钟单位，表示出十二小时图形
如何同时显示小时和分钟。其他透明薄板可用来刻划半小时或者一刻
钟，表示出这些分数的关系。
这样，图1和图2a-e也表示刻划有容积单位的直尺。基板10的线性
刻度21可以定义为加仑，顶部薄板11的线性刻度47表示半加仑，顶部
薄板12的线性刻度49表示夸脱，顶部薄板13的线性刻度51表示品脱，
及顶部薄板14的线性刻度35表示杯量。另一方面，线性刻度51和53可
以刻划代表公升和分升。
图7描绘出具有由边缘118限定的圆形周边的时钟面110。基板110
的表面116设有线性刻度121，该刻度布置成垂直于边缘118，且刻划常
用的十二个标记，该标记同时代表小时和分钟。顶部薄板111、112、
113具有由边缘132、134、136分别限定的圆形周边。顶部薄板111的上
表面122设有数字标记147，表示对应于各个标记的一天内的各个小时。
顶部薄板112的上表面124设有数字标记149，表示各个标记代表的一小
时内的分钟数。顶部薄板113的上表面126设有线性刻度151，该刻度布
置成垂直于边缘136，且限定由分数标记152标出的四分之一小时的细
分区域。
另一方面，可以采用图7的器具来表示角度计量单位和三角函数之
间的关系。在本发明的这个实施例中，基板110的表面116设有线性刻
度121，该刻度布置成垂直于边缘118，且限定圆周度。数字标记等同
度数值，该度数值对应于还包括的各个线性标记。薄板111的上表面122
设有数字标记，所描绘的弧度值与基板表面上描绘的度数值相对应。
薄板112的上表面124设有数字标记，所描绘的正弦值与基板表面上描
绘的度数值相对应。薄板113的上表面126设有数字标记，所描绘的余
弦值与基板表面上描绘的度数值相对应。
这个实施例也是用于矢算教学方法的有用器具。本实施例的一半
型式，从零度到180度，在量角器的使用和三角函数与量角器角度关系
的教学中很有用。
本发明的这个实施例还有另一项应用是在导航和导向的基本原理
教学中。如在前述实施例中，基板110的表面116设有数字标记的线性
刻度121，该刻度布置成垂直于边缘118，且限定圆周度，其数字标记
描绘出各个线性刻度的度数值。薄板111的上表面122设有线性刻度，
该刻度与边缘132垂直布置成圆周的0°、90°、180°和270°，并刻划等
同北、南、东和西的标记。顶部薄板112的上表面124设有线性刻度，
该刻度布置成垂直于边缘134，并限定与罗盘分划东北、东南、西北、
和西南相对应的顶部薄板111线性标记的分区。顶部薄板112的表面124
上的标记等同各个中间罗盘分划。薄板113的上表面126上设有线性刻
度，该刻度布置成垂直于边缘136，并在与中间罗盘分划如北-东北、
东-东北、东-东南等相对应的点上，再进一步细分薄板112表面124的
分区。薄板113的表面126也设有等同前述罗盘分划的标记。
本发明的这个实施例在对应于罗盘分划和罗盘分划之间的圆周度
教学中也很有用，使得学生能够迅速理解从第一罗盘分划到第二罗盘
分划改变移动方向所需的回转度。
可以改进本发明的这个实施例，通过使用没有线性刻度或标记的
基板，并用基板的盘形图表式分数代替各个顶部薄板的线性刻度来表
示分数关系。一个顶部薄板可以描绘为二分之一“份”，另一个顶部
薄板可以描绘为一个或多个四分之一“份”，包括如何把二分之一
“份”分成四分之一“份”的描绘，另一个顶部薄板可以描绘为一
个或多个八分之一“份”，包括如何把每个四分之一“份”分成八
分之一“份”的描绘，等等。
本发明包括一种方法，通过该方法，可以表示出容积单位、时间
单位和角度计量单位之间的关系，并用本发明的器具示教。本发明也
包括这样一种方法，通过该方法，可以表示出矢算和导航，并用本发
明的器具示教。
优选实施例的以上描述应该看作是对由权利要求限定的本发明的
解释，而不是限制。不言而喻，在不偏离本发明权利要求规定条件下，
可以对上述特征采取许多改变和组合。这种改变不应认为是偏离本发
明的精神和范围，而且所有这些改进都要包括在下述权利要求的范围
内。