CN104596281B - 一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，包括保护罩、旋钮开关、指纹识别器、控制单元、销座、锁紧机构、扭簧、销轴和计数器；锁紧机构包括微型步进电机、丝杠和锁紧块；指纹识别器识别出使用者的身份信息后，控制单元控制微型步进电机的正转，电机输出轴带动丝杠同步转动，锁紧块从定位锁紧槽中退出，当锁紧块完全进入安装槽内之后，保护罩在扭簧的作用下自动弹起后打开，使用者就能对万用电炉进行操作；当旋转旋钮开关时，销轴触动计数器上的计数开关，计数开关记录下本次开关的操作信息以及操作时间，通过显示屏对外显示，实现对万用电炉的信息化操作管理。
Description
技术领域
发明涉及一种万用电炉的开关，具体涉及一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，属于机械结构技术领域。
背景技术
目前，大型的建筑质量检测公司在进行检测试验时，需要使用各种不同类型的试验仪器对建筑物进行取样分析和检测，比如使用万用电炉对被测试样品进行加热采样分析。
操作人员在进行每一次的试验操作之后需要填写操作记录，记录中包括仪器的开启时间和使用次数信息，由于操作人员的水平和责任心原因，时常会出现遗忘或漏记的情况，因此使得试验数据以及对设备的管理存在隐患，不利于实现科学化的试验设备管理。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，能够通过身份识别的功能实现保护罩的开启，实现对电炉操作的信息化管理。
一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，包括保护罩、旋钮开关、指纹识别器、控制单元、销座、锁紧机构、扭簧、销轴和计数器；
其中，所述锁紧机构包括微型步进电机、丝杠和锁紧块，所述微型步进电机的输出轴与丝杠固定连接，锁紧块与丝杠为螺纹配合，锁紧块与万用电炉壳体上的安装槽滑动配合；
所述保护罩为矩形壳体结构，保护罩的一端通过转轴与万用电炉外壳活动连接，所述转轴上套装有扭簧，扭簧的两端分别与保护罩和万用电炉外壳相抵触，保护罩在闭合状态时将万用电炉的旋钮开关完全封闭，保护罩另一端上的定位锁紧槽与万用电炉外壳上销座的安装槽相对应，安装槽的底部依次安装有微型步进电机、丝杠和锁紧块，微型步进电机在未通电状态下，锁紧块的头部位于安装槽之外且与保护罩上的定位锁紧槽配合将保护罩锁定在万用电炉外壳上；所述微型步进电机通过控制单元与万用电炉内部的电路相连；指纹识别器固定安装在万用电炉的外壁上，指纹识别器识别出使用者的身份信息后将指令信息传送给控制单元，控制单元控制微型步进电机与万用电炉内部电路的通断；
所述旋钮开关的转轴上沿转轴的横截面开有随转轴转角变化的曲折槽，曲折槽的开槽方向沿转轴的圆周方向，曲折槽的槽底面在转轴的转动方向上与转轴的外圆周面相接，曲折槽的深度沿转轴的径向变化；所述曲折槽的宽度与销轴的直径一致；
所述旋钮开关与万用电炉的壳体转动配合，销轴穿过万用电炉壳体上的过孔与旋钮开关转轴上的曲折槽配合，销轴进入曲折槽一端的端面与曲折槽的底面抵触配合，销轴另一端的端面与计数器的计数开关抵触配合。
进一步的，为了使锁紧块和定位锁紧槽能够更好的导向和定位，所述锁紧块的头部为锥形结构，所述定位锁紧槽为锥形槽。
工作原理：使用者在使用万用电炉之前将手指置于指纹识别器上，指纹识别器识别出使用者的身份信息后，将启动微型步进电机的指令发送给控制单元，控制单元控制微型步进电机的正转，当其正转时，电机输出轴带动丝杠同步转动，由于安装槽限制了锁紧块的转动，锁紧块只能沿安装槽向内直线移动，锁紧块从定位锁紧槽中退出，当锁紧块完全进入安装槽内之后，保护罩失去锁紧块的限制，保护罩在扭簧的作用下自动弹起后打开，使用者就能对万用电炉进行操作，此次使用信息由指纹识别器进行记录并上传给外部的上位机；其中，操作人员在旋转旋钮开关时，旋钮开关的转轴逐渐推动销轴逐渐退出曲折槽，随着转轴的旋转，销轴沿过孔做直线移动并在设定的行程内触动计数器上的计数开关，计数开关记录下本次开关的操作信息以及操作时间，通过显示屏对外显示；由此实现对万用电炉的信息化操作管理。
当使用完毕后，将旋钮开关旋回关闭位置，使用者可按动微型步进电机上的反转开关，控制单元控制微型步进电机反转，锁紧块沿安装槽向外直线移动，进入保护罩的定位锁紧槽内将其锁定。
有益效果：
(1)本发明所述开关能够通过身份识别的功能实现保护罩的开启，可以实现对电炉操作的信息化管理。一方面，可以记录操作人员对万用电炉的使用时间和使用次数，方便后续实验数据的核对和责任人的查找；另一方面，只有指纹在指纹库里的人才能通过身份识别，打开保护罩，杜绝了非专业人员对仪器的违规操作。
(2)本发明所述具有身份识别的开关结构简单，易于实现，可推广到物联网领域，实现对常规仪器的信息化管理。
附图说明
图1为保护罩闭合时万用电炉的主视图；
图2为保护罩打开时万用电炉的侧视图；
图3为锁紧机构的示意图；
图4和图5为计数原理示意图。
其中，1-万用电炉，2-旋钮开关、3-保护罩、4-指纹识别器、5-锁紧块、6-销座、7-微型步进电机、8-丝杠、9-旋钮开关转轴、10-销轴、11-计数器。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，所述开关包括保护罩3、指纹识别器4、控制单元、销座6、锁紧机构和扭簧。如图1和图2所示。
其中，所述锁紧机构的结构示意图如图3所示，包括微型步进电机7、丝杠8和锁紧块5，所述微型步进电机7的输出轴与丝杠8固定连接，锁紧块5与丝杠8为螺纹配合，锁紧块5与万用电炉1壳体上的安装槽滑动配合；
所述保护罩3为矩形壳体结构，保护罩3的一端通过转轴与万用电炉1外壳活动连接，所述转轴上套装有扭簧，扭簧的两端分别与保护罩3和万用电炉1外壳相抵触，保护罩3在闭合状态时将万用电炉1的旋钮开关2完全封闭，保护罩3另一端上的定位锁紧槽与万用电炉1外壳上销座6的安装槽相对应，安装槽的底部依次安装有微型步进电机7、丝杠8和锁紧块5，微型步进电机7在未通电状态下，锁紧块5的头部位于安装槽之外且与保护罩3上的定位锁紧槽配合将保护罩3锁定在万用电炉1外壳上；所述微型步进电机7通过控制单元与万用电炉1内部的电路相连；指纹识别器4固定安装在万用电炉1的外壁上，指纹识别器4识别出使用者的身份信息后将指令信息传送给控制单元，控制单元控制微型步进电机7与万用电炉1内部电路的通断；
所述旋钮开关2的转轴(即旋钮开关转轴9)上沿转轴的横截面开有随转轴转角变化的曲折槽，曲折槽的开槽方向沿转轴的圆周方向，曲折槽的槽底面在转轴的转动方向上与转轴的外圆周面相接，曲折槽的深度沿转轴的径向变化；所述曲折槽的宽度与销轴10的直径一致；
所述旋钮开关2与万用电炉1的壳体转动配合，销轴10穿过万用电炉1壳体上的过孔与旋钮开关2转轴上的曲折槽配合，销轴10进入曲折槽一端的端面与曲折槽的底面抵触配合，销轴10另一端的端面与计数器11的计数开关抵触配合，旋钮开关2和销轴10的配合关系示意图如图4和图5所示。
工作原理：使用者在使用万用电炉1之前将手指置于指纹识别器4上，指纹识别器4识别出使用者的身份信息后，将启动微型步进电机7的指令发送给控制单元，控制单元控制微型步进电机7的正转，当其正转时，电机输出轴带动丝杠8同步转动，由于安装槽限制了锁紧块5的转动，锁紧块5只能沿安装槽向内直线移动，锁紧块5从定位锁紧槽中退出，当锁紧块5完全进入安装槽内之后，保护罩3失去锁紧块5的限制，保护罩3在扭簧的作用下自动弹起后打开，使用者就能对万用电炉进行操作，此次使用信息由指纹识别器4进行记录并上传给外部的上位机；其中，操作人员在旋转旋钮开关2时，旋钮开关2的转轴逐渐推动销轴10逐渐退出曲折槽，随着转轴的旋转，销轴10沿过孔做直线移动并在设定的行程内触动计数器11上的计数开关，计数开关记录下本次开关的操作信息以及操作时间，通过显示屏对外显示；由此实现对万用电炉1的信息化操作管理。当使用完毕后，将旋钮开关2旋回关闭位置，使用者可按动微型步进电机7上的反转开关，控制单元控制微型步进电机7反转，锁紧块5沿安装槽向外直线移动，进入保护罩3的定位锁紧槽内将其锁定。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，其特征在于，包括：保护罩(3)、指纹识别器(4)、控制单元、销座(6)、锁紧机构、扭簧、销轴(10)和计数器(11)；
其中，所述锁紧机构包括微型步进电机(7)、丝杠(8)和锁紧块(5)，所述微型步进电机(7)的输出轴与丝杠(8)固定连接，锁紧块(5)与丝杠(8)为螺纹配合，锁紧块(5)与万用电炉(1)壳体上的安装槽滑动配合；
所述保护罩(3)为矩形壳体结构，保护罩(3)的一端通过转轴与万用电炉(1)外壳活动连接，所述转轴上套装有扭簧，扭簧的两端分别与保护罩(3)和万用电炉(1)外壳相抵触，保护罩(3)在闭合状态时将万用电炉(1)的旋钮开关(2)完全封闭，保护罩(3)另一端上的定位锁紧槽与万用电炉(1)外壳上销座(6)的安装槽相对应，安装槽的底部依次安装有微型步进电机(7)、丝杠(8)和锁紧块(5)，微型步进电机(7)在未通电状态下，锁紧块(5)的头部位于安装槽之外且与保护罩(3)上的定位锁紧槽配合将保护罩(3)锁定在万用电炉(1)外壳上；所述微型步进电机(7)通过控制单元与万用电炉(1)内部的电路相连；指纹识别器(4)固定安装在万用电炉(1)的外壁上，指纹识别器(4)识别出使用者的身份信息后将指令信息传送给控制单元，控制单元控制微型步进电机(7)与万用电炉(1)内部电路的通断；
所述旋钮开关(2)的转轴上沿转轴的横截面开有随转轴转角变化的曲折槽，曲折槽的开槽方向沿转轴的圆周方向，曲折槽的槽底面在转轴的转动方向上与转轴的外圆周面相接，曲折槽的深度沿转轴的径向变化；所述曲折槽的宽度与销轴(10)的直径一致；
所述旋钮开关(2)与万用电炉(1)的壳体转动配合，销轴(10)穿过万用电炉(1)壳体上的过孔与旋钮开关(2)转轴上的曲折槽配合，销轴(10)进入曲折槽一端的端面与曲折槽的底面抵触配合，销轴(10)另一端的端面与计数器(11)的计数开关抵触配合。
2.如权利要求1所述的一种具有计数和指纹识别功能的自开启式万用电炉开关，其特征在于，所述锁紧块(5)的头部为锥形结构；所述定位锁紧槽为锥形槽。
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