CN107986264B - 一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，包括、控制器、制备箱、箱门、铰接机构、固定机构和真空机构，真空机构包括真空盒、进气管、出气管和封闭组件，真空盒内设有真空组件，真空组件包括第一电机、第一驱动轴和两个真空单元，固定机构包括两个固定单元，固定单元包括插环、插杆、固定块、第一弹簧和移动板，该基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置通过铰接机构便于箱门的转动，利用固定机构将箱门固定在制备箱上，使制备箱形成一个封闭的环境，阻挡设备运行时产生的超声波的传播，不仅如此，通过真空机构抽取制备箱中的空气，使制备箱形成一个真空环境，阻挡超声波的传播，从而保证了操作人员的安全。

Description

一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置

技术领域

本发明涉及石墨烯相关设备领域，特别涉及一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置。

背景技术

超声波分散是利用超声波通过电能转化成每秒几万次的机械能，声空化液体中空泡的形成、震荡、生长、收缩、直至崩溃，由机器引发物理、化学变化。根据此原理，超声波石墨烯剥离制备装置是由空化所引发的物理、机械、热效应、生物效应、化学效应等，通过空化作用的振动，从而把人们所加工的材质打散到微米甚至纳米级，专门用于石墨烯制备过程的超声波设备。

但是人们在使用超声波石墨烯剥离制备装置时，虽然听不到超声波的声音，但是也会受到相应的影响，特别是在长期受到20000赫兹以上的声音的影响后，会引起人体组织轻微发热，当频率越高，发热越严重，结果，体内水分子被烧，周围的组织遭到破坏，超声波如果不受控制更加危险，会引起溢血、炎症和关节炎，因此，现有的超声波石墨烯剥离制备装置在使用过程会对人的安全产生影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，包括底座、控制器、制备箱、箱门、铰接机构、固定机构、驱动箱、真空机构、真空管、注料管和第一堵头，所述控制器和制备箱分别设置在底座的上方的两侧，所述控制器上设有显示屏和若干控制键，所述箱门通过铰接机构与制备箱连接，所述驱动箱设置在制备箱的上方，所述驱动箱内设有升降机构，所述注料管的顶端设置在制备箱的上方，所述注料管的底端设置在制备箱内，所述制备箱内设有容器和超声波探头，所述容器设置在制备箱内的底部，所述升降机构与超声波探头传动连接，所述容器位于超声波探头和注料管的下方，所述第一堵头设置在注料管的上方，所述真空管的一端设置在制备箱内，所述真空管的另一端与真空机构连接，所述真空机构位于制备箱的靠近控制器的一侧；

所述真空机构包括真空盒、进气管、出气管和封闭组件，所述真空盒固定在制备箱上，所述进气管和出气管分别设置在真空盒的上方和下方，所述出气管与真空盒连通，所述真空盒通过进气管与真空管连通；

所述真空盒内设有真空组件，所述真空组件包括第一电机、第一驱动轴、两个支杆和两个真空单元，两个支杆分别设置在第一电机的两侧，所述第一电机通过两个支杆分别与真空盒的两侧的内壁固定连接，所述第一电机与第一驱动轴的底端传动连接，两个真空单元分别设置在第一驱动轴的两侧，所述真空单元包括若干扇叶，所述扇叶从上而下均匀分布在第一驱动轴上；

所述固定机构包括两个固定单元，所述固定单元包括插环、插杆、固定块、第一弹簧和移动板，所述插环固定在制备箱上，所述固定块固定在箱门上，所述移动板的一侧通过第一弹簧与固定块连接，所述插杆固定在移动板的另一侧。

作为优选，为了带动超声波探头升降，所述升降机构包括第二电机、第二驱动轴、套管和连杆，所述第二电机、第二驱动轴、套管和连杆从上而下依次设置，所述第二电机固定在驱动箱内的顶部，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管套设在第二驱动轴上，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配，所述套管通过连杆与超声波探头固定连接。

作为优选，为了固定套管的移动方向，所述升降机构还包括限位环，所述限位环固定在驱动箱的内壁上，所述限位环套设在套管上。

作为优选，为了实现对出气管的自动封闭的同时便于将空气从出气管排出，所述封闭组件包括第二堵块、竖杆、风板、两个封闭单元和两个平衡单元，所述风板设置在真空盒内，所述风板位于第一电机的下方，两个平衡单元分别设置在风板的两侧，所述第二堵块设置在出气管的底端，两个封闭单元分别设置在第二堵块的下方，所述第二堵块通过竖杆与风板传动连接。

作为优选，为了实现对出气管的自动封闭，所述封闭单元包括第二弹簧和支板，所述支板的一端与第二堵块固定连接，所述支板的另一端通过第二弹簧与真空盒的底端连接，所述第二弹簧处于拉伸状态。

作为优选，为了固定风板的移动方向，所述平衡单元包括限位杆和凸块，所述限位杆的底端固定在真空盒内的底部，所述凸块固定在限位杆的顶端，所述风板套设在限位杆上。

作为优选，为了便于箱门的转动，所述铰接机构包括转动杆、连接块和两个固定管，所述转动杆的顶端和底端分别设置在两个固定管内，所述转动杆的中端通过连接块与箱门固定连接，所述固定管固定在制备箱上。

作为优选，为了固定插杆的移动方向，所述固定单元包括固定环，所述固定环固定在箱门上，所述固定环套设在插杆上。

作为优选，为了方便插拔第一堵头，所述第一堵头的上方设有把手。

作为优选，为了提示操作工人石墨烯剥离完成，所述控制器的上方设有扬声器。

本发明的有益效果是，该基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置通过铰接机构便于箱门的转动，利用固定机构将箱门固定在制备箱上，使制备箱形成一个封闭的环境，阻挡设备运行时产生的超声波的传播，与传统的固定机构相比，该固定机构操作简单方便，无需依靠电机驱动，不仅如此，通过真空机构抽取制备箱中的空气，使制备箱形成一个真空环境，阻挡超声波的传播，从而保证了操作人员的安全，与传统的真空机构相比，该真空机构利用封闭组件实现对出气管的自动封闭，保证了制备箱内的真空度，加强了对超声波传播的阻挡。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置的真空机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置的升降机构的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置的铰接机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置的固定单元的结构示意图；

图中：1.底座，2.控制器，3.制备箱，4.箱门，5.驱动箱，6.真空管，7.注料管，8.第一堵头，9.显示屏，10.控制按键，11.容器，12.超声波探头，13.真空盒，14.进气管，15.出气管，16.第一电机，17.第一驱动轴，18.支杆，19.扇叶，20.插环，21.插杆，22.固定块，23.第一弹簧，24.移动板，25.第二电机，26.第二驱动轴，27.套管，28.连杆，29.限位环，30.第二堵块，31.竖杆，32.风板，33.第二弹簧，34.支板，35.限位杆，36.凸块，37.转动杆，38.连接块，39.固定管，40.固定环，41.把手，42.扬声器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，包括底座1、控制器2、制备箱3、箱门4、铰接机构、固定机构、驱动箱5、真空机构、真空管6、注料管7和第一堵头8，所述控制器2和制备箱3分别设置在底座1的上方的两侧，所述控制器2上设有显示屏9和若干控制键，所述箱门4通过铰接机构与制备箱3连接，所述驱动箱5设置在制备箱3的上方，所述驱动箱5内设有升降机构，所述注料管7的顶端设置在制备箱3的上方，所述注料管7的底端设置在制备箱3内，所述制备箱3内设有容器11和超声波探头12，所述容器11设置在制备箱3内的底部，所述升降机构与超声波探头12传动连接，所述容器11位于超声波探头12和注料管7的下方，所述第一堵头8设置在注料管7的上方，所述真空管6的一端设置在制备箱3内，所述真空管6的另一端与真空机构连接，所述真空机构位于制备箱3的靠近控制器2的一侧；

该超声波石墨烯剥离制备装置运行时，箱门4可通过铰接机构转动，将箱门4盖在制备箱3上，利用固定机构将箱门4固定在制备箱3上后，拔出第一堵头8，通过注料管7投入石墨粉末，而后将第一堵头8堵住注料管7，通过控制器2上的控制按键10操作设备的运行，由真空盒13机构通过真空管6将制备箱3中的空气抽出，使制备箱3形成一个相对真空的环境后，驱动箱5中的升降机构带动超声波探头12插入容器11内，并发射超声波信号，进行石墨烯剥离，由于制备箱3内处于真空的环境，超声波缺乏传播的介质，从而阻挡了超声波的传播，防止设备运行时影响操作工人的安全。

如图2所示，所述真空机构包括真空盒13、进气管14、出气管15和封闭组件，所述真空盒13固定在制备箱3上，所述进气管14和出气管15分别设置在真空盒13的上方和下方，所述出气管15与真空盒13连通，所述真空盒13通过进气管14与真空管6连通；

所述真空盒13内设有真空组件，所述真空组件包括第一电机16、第一驱动轴17、两个支杆18和两个真空单元，两个支杆18分别设置在第一电机16的两侧，所述第一电机16通过两个支杆18分别与真空盒13的两侧的内壁固定连接，所述第一电机16与第一驱动轴17的底端传动连接，两个真空单元分别设置在第一驱动轴17的两侧，所述真空单元包括若干扇叶19，所述扇叶19从上而下均匀分布在第一驱动轴17上；

在真空盒13内的真空组件中，由第一电机16通过第一驱动轴17带动扇叶19旋转，产生向出气管15流动的气流，将制备箱3内的空气抽出后，由封闭组件堵住真空管6，从而使制备箱3处于一个真空环境，阻挡超声波的传播。

如图5所示，所述固定机构包括两个固定单元，所述固定单元包括插环20、插杆21、固定块22、第一弹簧23和移动板24，所述插环20固定在制备箱3上，所述固定块22固定在箱门4上，所述移动板24的一侧通过第一弹簧23与固定块22连接，所述插杆21固定在移动板24的另一侧。

转动箱门4至制备箱3处，并拉动移动板24，使移动板24压缩第一弹簧23向固定块22移动后松开，受压缩的第一弹簧23未恢复形变，驱动插杆21向插环20移动，使插杆21插入插环20内，从而将箱门4固定在制备箱3上，使制备箱3形成一个相对封闭的环境，当需要打开箱门4时，只需再次使移动板24压缩第一弹簧23向固定块22移动，使插杆21脱离插环20后，即可打开箱门4。

如图3所示，所述升降机构包括第二电机25、第二驱动轴26、套管27和连杆28，所述第二电机25、第二驱动轴26、套管27和连杆28从上而下依次设置，所述第二电机25固定在驱动箱5内的顶部，所述第二电机25与第二驱动轴26传动连接，所述第二驱动轴26的外周设有外螺纹，所述套管27套设在第二驱动轴26上，所述套管27内设有内螺纹，所述套管27内的内螺纹与第二驱动轴26上的外螺纹相匹配，所述套管27通过连杆28与超声波探头12固定连接。

第二电机25运行，带动第二驱动轴26旋转，使第二驱动轴26上的外螺纹与套管27内的内螺纹作用，从而驱使套管27上下移动，通过连杆28带动超声波探头12在竖直方向上移动。

作为优选，为了固定套管27的移动方向，所述升降机构还包括限位环29，所述限位环29固定在驱动箱5的内壁上，所述限位环29套设在套管27上。通过限位环29固定套管27的移动方向，使套管27移动更为稳定。

如图2所示，所述封闭组件包括第二堵块30、竖杆31、风板32、两个封闭单元和两个平衡单元，所述风板32设置在真空盒13内，所述风板32位于第一电机16的下方，两个平衡单元分别设置在风板32的两侧，所述第二堵块30设置在出气管15的底端，两个封闭单元分别设置在第二堵块30的下方，所述第二堵块30通过竖杆31与风板32传动连接。

当第一电机16带动第一扇叶19旋转时，产生向出气管15外部流动的气流，这些气流作用在风板32上，使风板32受力，风板32向下移动，从而通过竖杆31带动第二堵块30向下移动，从而使出气管15与外部连通，便于空气从出气管15流到外部，而当第一电机16停止转动时，通过封闭单元带动第二堵块30向上移动，堵住出气管15，实现封闭。

如图2所示，所述封闭单元包括第二弹簧33和支板34，所述支板34的一端与第二堵块30固定连接，所述支板34的另一端通过第二弹簧33与真空盒13的底端连接，所述第二弹簧33处于拉伸状态。由于第二弹簧33处于拉伸状态，从而使压板产生向上的作用力，进而带动第二堵块30向上移动，从而使得在第一电机16停止运行时，第二堵块30能够堵住出气管15，实现自动封闭功能。

作为优选，为了固定风板32的移动方向，所述平衡单元包括限位杆35和凸块36，所述限位杆35的底端固定在真空盒13内的底部，所述凸块36固定在限位杆35的顶端，所述风板32套设在限位杆35上。通过限位杆35固定了风板32的方向，从而使风板32沿着固定的轨迹移动。

如图5所示，所述铰接机构包括转动杆37、连接块38和两个固定管39，所述转动杆37的顶端和底端分别设置在两个固定管39内，所述转动杆37的中端通过连接块38与箱门4固定连接，所述固定管39固定在制备箱3上。由于转动杆37的两端设置在位置固定的固定管39内，从而便于转动杆37转动，通过连接块38使得箱门4便于转动。

作为优选，为了固定插杆21的移动方向，所述固定单元包括固定环40，所述固定环40固定在箱门4上，所述固定环40套设在插杆21上。利用固定环40固定了插杆21的移动方向，使插杆21能够准确插入插环20。

作为优选，为了方便插拔第一堵头8，所述第一堵头8的上方设有把手41。通过把手41可带动第一堵头8移动，从而便于插拔第一堵头8。

作为优选，为了提示操作工人石墨烯剥离完成，所述控制器2的上方设有扬声器42。当设备运行完成后，通过扬声器42发出声音提示操作工人设备对石墨烯的剥离操作完成。

该超声波石墨烯剥离制备装置在运行时，通过铰接机构转动箱门4，并利用两个固定单元将箱门4固定在制备箱3上，使箱门4形成一个封闭的工作环境，便于减少设备运行时超声波的传播，在完成固定后，通过真空组件从进气管14和真空管6内抽取制备箱3中的空气，并将空气从出气管15排出后，由封闭组件完成对出气管15的封闭操作，使制备箱3处于真空的环境中，这样在设备运行时，产生的超声波由于处于真空环境内的制备箱3中，从而阻止了超声波的传播，保证了操作人员的安全。

与现有技术相比，该基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置通过铰接机构便于箱门4的转动，利用固定机构将箱门4固定在制备箱3上，使制备箱3形成一个封闭的环境，阻挡设备运行时产生的超声波的传播，与传统的固定机构相比，该固定机构操作简单方便，无需依靠电机驱动，不仅如此，通过真空机构抽取制备箱3中的空气，使制备箱3形成一个真空环境，阻挡超声波的传播，从而保证了操作人员的安全，与传统的真空机构相比，该真空机构利用封闭组件实现对出气管15的自动封闭，保证了制备箱3内的真空度，加强了对超声波传播的阻挡。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，包括底座(1)、控制器(2)、制备箱(3)、箱门(4)、铰接机构、固定机构、驱动箱(5)、真空机构、真空管(6)、注料管(7)和第一堵头(8)，所述控制器(2)和制备箱(3)分别设置在底座(1)的上方的两侧，所述控制器(2)上设有显示屏(9)和若干控制键，所述箱门(4)通过铰接机构与制备箱(3)连接，所述驱动箱(5)设置在制备箱(3)的上方，所述驱动箱(5)内设有升降机构，所述注料管(7)的顶端设置在制备箱(3)的上方，所述注料管(7)的底端设置在制备箱(3)内，所述制备箱(3)内设有容器(11)和超声波探头(12)，所述容器(11)设置在制备箱(3)内的底部，所述升降机构与超声波探头(12)传动连接，所述容器(11)位于超声波探头(12)和注料管(7)的下方，所述第一堵头(8)设置在注料管(7)的上方，所述真空管(6)的一端设置在制备箱(3)内，所述真空管(6)的另一端与真空机构连接，所述真空机构位于制备箱(3)的靠近控制器(2)的一侧；

所述真空机构包括真空盒(13)、进气管(14)、出气管(15)和封闭组件，所述真空盒(13)固定在制备箱(3)上，所述进气管(14)和出气管(15)分别设置在真空盒(13)的上方和下方，所述出气管(15)与真空盒(13)连通，所述真空盒(13)通过进气管(14)与真空管(6)连通；

所述真空盒(13)内设有真空组件，所述真空组件包括第一电机(16)、第一驱动轴(17)、两个支杆(18)和两个真空单元，两个支杆(18)分别设置在第一电机(16)的两侧，所述第一电机(16)通过两个支杆(18)分别与真空盒(13)的两侧的内壁固定连接，所述第一电机(16)与第一驱动轴(17)的底端传动连接，两个真空单元分别设置在第一驱动轴(17)的两侧，所述真空单元包括若干扇叶(19)，所述扇叶(19)从上而下均匀分布在第一驱动轴(17)上；

所述固定机构包括两个固定单元，所述固定单元包括插环(20)、插杆(21)、固定块(22)、第一弹簧(23)和移动板(24)，所述插环(20)固定在制备箱(3)上，所述固定块(22)固定在箱门(4)上，所述移动板(24)的一侧通过第一弹簧(23)与固定块(22)连接，所述插杆(21)固定在移动板(24)的另一侧；

所述封闭组件包括第二堵块(30)、竖杆(31)、风板(32)、两个封闭单元和两个平衡单元，所述风板(32)设置在真空盒(13)内，所述风板(32)位于第一电机(16)的下方，两个平衡单元分别设置在风板(32)的两侧，所述第二堵块(30)设置在出气管(15)的底端，两个封闭单元分别设置在第二堵块(30)的下方，所述第二堵块(30)通过竖杆(31)与风板(32)传动连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述升降机构包括第二电机(25)、第二驱动轴(26)、套管(27)和连杆(28)，所述第二电机(25)、第二驱动轴(26)、套管(27)和连杆(28)从上而下依次设置，所述第二电机(25)固定在驱动箱(5)内的顶部，所述第二电机(25)与第二驱动轴(26)传动连接，所述第二驱动轴(26)的外周设有外螺纹，所述套管(27)套设在第二驱动轴(26)上，所述套管(27)内设有内螺纹，所述套管(27)内的内螺纹与第二驱动轴(26)上的外螺纹相匹配，所述套管(27)通过连杆(28)与超声波探头(12)固定连接。

3.如权利要求2所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述升降机构还包括限位环(29)，所述限位环(29)固定在驱动箱(5)的内壁上，所述限位环(29)套设在套管(27)上。

4.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述封闭单元包括第二弹簧(33)和支板(34)，所述支板(34)的一端与第二堵块(30)固定连接，所述支板(34)的另一端通过第二弹簧(33)与真空盒(13)的底端连接，所述第二弹簧(33)处于拉伸状态。

5.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述平衡单元包括限位杆(35)和凸块(36)，所述限位杆(35)的底端固定在真空盒(13)内的底部，所述凸块(36)固定在限位杆(35)的顶端，所述风板(32)套设在限位杆(35)上。

6.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述铰接机构包括转动杆(37)、连接块(38)和两个固定管(39)，所述转动杆(37)的顶端和底端分别设置在两个固定管(39)内，所述转动杆(37)的中端通过连接块(38)与箱门(4)固定连接，所述固定管(39)固定在制备箱(3)上。

7.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述固定单元包括固定环(40)，所述固定环(40)固定在箱门(4)上，所述固定环(40)套设在插杆(21)上。

8.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述第一堵头(8)的上方设有把手(41)。

9.如权利要求1所述的基于物联网的安全的超声波石墨烯剥离制备装置，其特征在于，所述控制器(2)的上方设有扬声器(42)。

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