CN106846993A - 一种粉尘爆炸演示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉尘爆炸演示装置，包括底座、瓶子、瓶塞、电源，所述瓶塞上有出口管、进气管、点火器、粉尘容器，所述出气管与风机和粉尘容器相连，所述点火器在粉尘容器上方；所述瓶塞、风机固定在底座上，所述风机、点火器与控制模块电连接，所述控制模块还连接有定时模块、按键，电源给整个系统供电。进气管和粉尘容器连接部还固定有滤网。本发明设计科学、能直观演示粉尘爆炸过程，使用方便、安全可靠，能够记录粉尘爆炸实验过程中的温度和爆炸力，在现实生活中更好的避免，进而保证生命财产的安全。是一种很好的探究类实验仪器。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验仪器，特别涉及一种用于演示和研究粉尘爆炸的实验装置。
背景技术
粉尘爆炸是指尘埃在爆炸极限内遇到热源，火焰迅速传播，释放大量的热。造成极大的伤害。我们不想因粉尘爆炸死亡这样的悲剧再上演。七类粉尘易爆炸：1.金属：铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、2.合成材料：塑料、染料，有机合成药品的中间体3.粮食：小麦粉、糖、奶粉、4.农副产品：棉花茶叶粉末、烟草粉末5.木质：木屑、胶木灰、烟草粉末、植物纤维尘6..煤尘、7.饲料：鱼粉。粉尘爆炸的条件：粉尘要达到一定的浓度、氧含量要达到一定浓度、要达到一定的温度及起火点。
为了满足学生探究科学的需要，需要开发一种能够展示粉尘爆炸并且安全可靠的装置，方便进行演示和探究粉尘爆炸的危害性，了解粉尘爆炸的条件，能够记录粉尘爆炸实验过程中的温度和爆炸力，在现实生活中更好的避免，进而保证生命财产的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉尘爆炸演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种粉尘爆炸演示装置，包括主机和遥控器，所述主机包括底座、瓶子、瓶塞、电源，所述瓶塞上有出口管、进气管、点火器、粉尘容器、温度传感器、压力传感器，所述出气管与风机和粉尘容器相连，所述点火器在粉尘容器上方；所述瓶塞、风机固定在底座上，所述风机、点火器、温度传感器、压力传感器与控制模块电连接，所述控制模块还连接有无线模块、天线，电源给整个主机供电；进气管和粉尘容器连接部还固定有滤网。
所述遥控器包括天线、显示屏及翻页、清除、开关、点火四个按键，所述遥控器调制的信号通过遥控器的天线发射出去，所述天线也能够接收信号；所述主机无线模块调制的信号通过天线发射出去；所述天线也能够接收信号。所述遥控器上天线发射或接收的信号，与主机天线接收或发射的信号是相匹配的，采用调频信号，频率范围为70-85MHz。
优选的，所述瓶子的材料为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯，在实验过程中，瓶子可用矿泉水瓶、碳酸饮料瓶代替。
优选的，所述电源为12伏铅酸蓄电池。
优选的，所述控制模块采用单片机如AT89C4051。
优选的，所述瓶塞采用橡胶材料、截面形状为等腰梯形；点火器采用脉冲点火器，滤网采用不锈钢滤网，目数为120-200目。
优选的，所述底座采用金属材料，所述进气管、出气管采用不锈钢管或铜管，管壁厚度0.5-1毫米，内径3-8毫米。
本发明设计科学、能直观演示粉尘爆炸过程，使用方便、安全可靠，并且能对粉尘爆炸过程中的温度和压力进行记录，是一种很好的探究类实验仪器。
附图说明
图1为本发明结构主机示意图；
图2为本发明瓶塞部分结构示意图；
图3为本发明主机工作原理示意图；
图4为本发明遥控器结构示意图。
图中：1-瓶子，2-出气管，3-点火器，4-粉尘容器，5-瓶塞，6-滤网，7-风机，8-进气管，9-底座，10-电源，11-控制模块，12-无线模块，13-天线，14-温度传感器，15-压力传感器，16-天线，17-显示屏，18-遥控器，19-翻页，20-清除，21-开关，22-点火。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供如下技术方案一种粉尘爆炸演示装置，包括主机和遥控器18，所述主机包括底座9、瓶子1、瓶塞5、电源10，所述瓶塞5上有出口管2、进气管8、点火器3、粉尘容器4、温度传感器14、压力传感器15，所述出气管2与风机7和粉尘容器4相连，所述点火器3在粉尘容器4上方；所述瓶塞5、风机7固定在底座9上，所述风机7、点火器3、温度传感器14、压力传感器15与控制模块11电连接，所述控制模块11还连接有无线模块12、天线13，电源10给整个主机供电；进气管8和粉尘容器4连接部还固定有滤网6。
所述遥控器18包括天线16、显示屏17及翻页19、清除20、开关21、点火22四个按键，所述遥控器18调制的信号通过遥控器的天线16发射出去，所述天线16也能够接收主机的天线13发出的信号；所述主机的无线模块12调制的信号通过天线13发射出去；所述天线13也能够接收遥控器18的天线16发出的信号。所述遥控器18的天线16发射或接收的信号，与主机的天线13接收或发射的信号是相匹配的，采用调频信号，频率范围为70-85MHz。
优选的，所述瓶子1的材料为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯，在实验过程中，瓶子1可用矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等代替。
优选的，所述电源10为12伏铅酸蓄电池。
优选的，所述控制模块11采用单片机如AT89C4051。
优选的，所述瓶塞5采用橡胶材料、截面形状为等腰梯形；点火器3采用脉冲点火器，滤网6采用不锈钢滤网，目数为130-190目。
优选的，所述底座9采用金属材料，所述进气管2、出气管8采用不锈钢管或铜管，管壁厚度0.6-1毫米，内径4-7毫米。
使用时把本发明放到室外开阔地方，把一定量的粉尘，比如淀粉放到粉尘容器4中，盖上瓶子1，接通电源10本发明的主机处于待机状态。打开遥控器18的开关21，按下点火22，信号通过天线16发射出去，所述主机天线13接收到信号，传递给无线模块12，通过控制模块11接通风机7和点火器3，风机1通过进气管8吹动在粉尘容器4中的淀粉，淀粉充满瓶子1的内部空间，点火器3开始点火放出火花，淀粉由于充分弥漫燃烧而产生爆炸，爆炸产生的气体会从瓶子口放出，瓶子1由于反冲作用会冲向天空，从而观察到粉尘爆炸的现象，在点火的过程中温度传感器14记录下爆炸的最高温度，压力传感器15记录下爆炸产生的最大压力，把数据传输给控制模,11，控制模块11再把数据传递给无线模块12，通过天线13发射出去，遥控器的天线18接收到主机发出的信号，把压力和温度的数据显示在显示屏17，并把数据进行存储。
通过人工调整放入粉尘的数量，再次进行实验，本发明还是通过上述原理工作，数据再次显示在显示屏17上并对数据进行存储，可通过翻页19按键对数据进行浏览和记录，实验结束后可以用清除20按键清除数据，也可根据需要以后清除，通过对数据的比对和研究粉尘爆炸产生的条件进行总结，得出科学的结论。
所述滤网6的作用是，防止粉尘放入所述粉尘容器4时落到进气管8而影响效果；所述出气管2的作用是，当风机7开动空气通过进气管8进入到瓶子1当中时，保持瓶子1内外的气压平衡，从而保证粉尘能弥漫整个瓶内空间。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (6)
1.一种粉尘爆炸演示装置，包括主机和遥控器（18），所述主机包括底座（9）、瓶子（1）、瓶塞（5）、电源（10），所述瓶塞（5）上有出口管（2）、进气管（8）、点火器（3）、粉尘容器（4）、温度传感器（14）、压力传感器（15），所述出气管（2）与风机（7）和粉尘容器（4）相连，所述点火器（3）在粉尘容器（4）上方；所述瓶塞（5）、风机（7）固定在底座（9）上，所述风机（7）、点火器（3）、温度传感器（14）、压力传感器（15）与控制模块（11）电连接，所述控制模块（11）还连接有无线模块（12）、天线（13），电源（10）给整个主机供电；
所述遥控器（18）包括天线（16）、显示屏（17）及翻页（19）、清除（20）、开关（21）、点火（22）四个按键，所述遥控器（18）调制的信号通过遥控器的天线（16）发射出去，所述天线（16）也能够接收主机的天线（13）发出的信号；所述主机的无线模块（12）调制的信号通过天线（13）发射出去；所述天线（13）也能够接收遥控器（18）的天线（16）发出的信号；
所述遥控器（18）的天线（16）发射或接收的信号，与主机的天线（13）接收或发射的信号是相匹配的，采用调频信号，频率范围为70-85MHz。
2.如权利要求1所述的一种粉尘爆炸演示装置，其特征在于：所述瓶子（1）的材料为聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯；所述电源（10）为（12）伏铅酸蓄电池；所述点火器（3）采用脉冲点火器。
3.如权利要求1所述的一种粉尘爆炸演示装置，其特征在于：所述瓶塞（5）采用橡胶材料、截面形状为等腰梯形。
4.如权利要求1所述的一种粉尘爆炸演示装置，其特征在于：所述进气管（8）和粉尘容器（4）连接部还固定有滤网（6）。
5.如权利要求4所述的一种粉尘爆炸演示装置，其特征在于：滤网（6）采用不锈钢滤网，目数为130-190目。
6.如权利要求1所述的一种粉尘爆炸演示装置，其特征在于：所述底座（9）采用金属材料；所述进气管（2）、出气管（8）采用不锈钢管或铜管，管壁厚度0.6-1毫米，内径4-7毫米。
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