CN108297583B - 艺术设计室用吸尘黑板装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种艺术设计室用吸尘黑板装置，涉及教学用品领域，包括固定于墙壁上的边框和设置于边框内的黑板体，所述边框上端设置有横轴，所述黑板体上端与横轴铰接，所述黑板体、边框和墙壁围成密闭的腔体，腔体内设置有至少一根导电金属棒，所述导电金属棒其中一端电连接至静电发生器，所述边框下端还设置有至少一个压敏电阻，当黑板体受到按压时能够触发压敏电阻，还包括擦黑板监测装置、控制器，所述控制器分别与静电发生器、压敏电阻、擦黑板监测装置电连接，所述控制器能够控制静电发生器的输出功率，吸尘效果好、使用寿命长、节能效果好、使用方便。

Description

艺术设计室用吸尘黑板装置

技术领域

本发明涉及教学用品领域，由于涉及具有吸尘功能的黑板。

背景技术

传统的黑板板面通常为木质、水泥或玻璃，使用粉笔完成书写后用黑板擦擦除。上述过程中，书写环节会产生粉笔灰尘，但更多的扬尘在擦除环节产生。扬尘进入到空气中被人体吸入，不利于身体健康。之前的吸尘黑板方案注重了书写环节产生的粉笔灰尘，但对擦除环节产生粉笔灰尘未加重视，因此有必要提出相关的改进技术，提高除尘的效果，同时，还能够进一步的净化空气，保障健康，在艺术设计室中，对空气环境要求较高。

申请号为201610352518.0的发明专利申请公开了一种吸尘黑板，包括黑板板面，边框，背板，所述黑板板面和背板通过边框形成密封空间；所述黑板板面表面均匀分布满微型孔，所述的微型孔与所述密封空间连通，所述密封空间通过隔板被分为不同的空腔，每个空腔设有吸风管，吸风管依次与空气过滤装置和高速风机相连接；其特征在于：所述黑板板面表面均匀分布满微孔，微孔直径为0.1～0.5mm，微孔面积与占整个黑板板面面积的30％～70％，微孔截面在向黑板板面厚度方向上逐渐扩大，且整体向下倾斜，可高效吸收粉笔书写产生的灰尘，有效抑制擦除环节产生的扬尘，还能够进一步的净化空气，改善教室室内环境，但是在使用的过程中，使用微孔容易堵塞，一旦堵塞极难清理，另外设置的吸风管、风机容易被污染，使用寿命低，且不易清理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种吸尘效果好、使用寿命长、节能效果好、使用方便的艺术设计室用吸尘黑板装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种艺术设计室用吸尘黑板装置，包括固定于墙壁上的边框和设置于边框内的黑板体，所述边框上端设置有横轴，所述黑板体上端与横轴铰接，所述黑板体、边框和墙壁围成密闭的腔体，腔体内设置有至少一根导电金属棒，所述导电金属棒其中一端电连接至静电发生器，所述边框下端还设置有至少一个压敏电阻，当黑板体受到按压时能够触发压敏电阻，还包括擦黑板监测装置、控制器，所述控制器分别与静电发生器、压敏电阻、擦黑板监测装置电连接，所述控制器能够控制静电发生器的输出功率。

进一步地，所述黑板体上端两侧位置均固定有连接件，所述连接件下端设置为向下的截面为U型的开口，所述黑板体上端插入U型的开口内并固定，所述连接件上端设置为圆管，所述横轴为圆轴，所述横轴通过轴承穿装在圆管内。

进一步地，所述边框下端还连接有截面为L型的阻挡板，所述阻挡板其中一翼上开有若干长条孔，所述边框下端面与长条孔行对应位置处开有向上的螺纹孔，所述阻挡板通过穿装在长条孔及对应螺纹孔内的螺栓固定在边框下端，所述阻挡板另一翼的内端面设置有过滤棉，所述阻挡板通过过滤棉与黑板体相压。

进一步地，所述的擦黑板监测装置包括成行成列均匀设置于黑板体内端面的霍尔传感器，所述霍尔传感器至少有20个，所述霍尔传感器与控制器电连接，还包括黑板擦，所述黑板擦的外壳由导电金属制成，所述霍尔传感器能够检测到黑板擦在黑板体上移动。

进一步地，相邻两行霍尔传感器的行间距为8-10cm，相邻两列霍尔传感器的列间距为8-10cm。

进一步地，所述擦黑板监测装置包括设置于黑板体上与黑板体相互平行的金属网，组成金属网金属丝在交叉位置处相互绝缘，所述金属网的网格为矩形，矩形的长度值为6-10cm，宽度值为6-8cm，还包括黑板擦，所述黑板擦包括下端开口的外壳，外壳下端设置环形的阻挡快，黑板擦还包括海绵块固定板，所述海绵块固定板外缘设置有环形的凸台，所述凸台的外缘尺寸大于阻挡快的内缘尺寸，所述海绵块固定板上端开有凹槽，所述凹槽内设置有电路板，所述电路板上设置有霍尔传感器、黑板擦控制器，所述海绵块固定板上端面还设置有黑板擦压敏电阻，海绵块固定板与外壳内部上顶相压时能够触发黑板擦压敏电阻，所述黑板擦控制器和控制器之间还设置有无线模块，所述无线模块包括设置于电路板上与黑板擦控制器电连接的无线信号发生模块、与控制器电连接的无线信号接收模块，所述霍尔传感器、黑板擦压敏电阻、无线信号发生模块均与黑板擦控制器电连接。

进一步地，所述无线信号发生模块选自zigbee模块、蓝牙模块、2G模块、3G模块、4G模块其中的一种，所述无线信号接收模块与无线信号发生模块相匹配。

进一步地，所述导电金属棒选用铜棒，导电金属棒有三根，三根导电金属棒同一高度均匀竖直在腔体内，所述导电金属棒通过橡胶接杆固定在墙壁上。

进一步地，所述压敏电阻设置有三个，三个压敏电阻同一高度均匀设置于边框下端。

进一步地，所述控制器还电连接有计时器。

本发明的有益效果在于：将导电金属棒固定在黑板体、边框、腔体围成的密闭腔体内，避免粉尘污染，提高使用寿命，通过导电金属棒产生吸附力，将微尘吸附在黑板体外端面上，避免对人体的伤害；通过压敏电阻检测是否有人在书写，进而通过控制器控制静电发生器开启，能够有效的节约能源；通过擦黑板监测装置监测是否有人擦黑板，进而通过控制器提高静电发生器的功率，保证在擦黑板时也没有微尘飞扬，有效的保护人体，设置计时器，能够控制静电发生器开启的时间，提高控制精度，进而达到节约能源的目的。

附图说明

图1为实施例1主视图示意图；

图2为A方向剖面图示意图；

图3为B处局部放大图示意图；

图4为C处局部放大图示意图；

图5为阻挡板俯视图示意图；

图6为实施例1控制原理图示意图；

图7为实施例2主视图示意图；

图8为实施例2中黑板擦剖面图示意图；

图9为实施例2控制原理图示意图；

其中：1-边框，2-黑板体，3-横轴，4-连接件，5-导电金属棒，6-霍尔传感器，7-阻挡板，8-螺栓，9-过滤棉，10-橡胶接杆，11-长条孔，12-外壳，13-海绵块固定板，14-电路板，15-塑胶支腿，16-海绵块，17-阻挡块，18-凸台，19-轴承，20-凹槽，21-黑板擦压敏电阻，22-压敏电阻，23-金属网，24-销钉，25-弹片。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行说明。

以下各实施例中压敏电阻和黑板擦压敏电阻均选用MYG-32D511K，工作稳定性高、使用寿命长、抗干扰能力强，霍尔传感器均选用EW732，灵敏度高、工作稳定性高；控制器和黑板擦控制器均为单片机控制器。

实施例1

如图1-6所示的艺术设计室用吸尘黑板装置，包括固定于墙壁上由铝合金材料制成的边框11，边框11由铝合金材料制成，结构强度高、重量轻，边框1上端两侧壁之间固定有截面为圆形的横轴3，横轴3由不锈钢材料制成，横轴3通过连接件4铰接有黑板体2，连接件4有两个，连接件4将横轴3分割成长度1:2:1的三段，保证黑板体2受力均匀，连接件4由不锈钢材料制成，连接件4下端开有截面为向下的U型的开口，黑板体2上端卡装在开口内并通过销钉24固定，连接件4上端设置为圆管，横轴3通过轴承19穿装在圆管内，黑板体2下端悬空，设置轴承19，能够保证黑板体2自由旋转，减小旋转阻力，边框1下端同一高度均匀设置有三个向外的压敏电阻，黑板体2向内旋转能够触发压敏电阻，由于人们在书写的时候对黑板体2施加的压力较小，设置三个压敏电阻，能够提高灵敏度，黑板体2、边框1和墙壁围成密闭的腔体，墙壁上通过橡胶接杆10在同一高度均匀固定有三个导电金属棒5，设置三个金属棒，能够保证吸附效果好，同时节约材料，导电金属棒5选用铜棒，导电效果好、耐腐蚀性能高，导电金属棒5上端电连接至静电发生器，边框1下端还连接有截面为L型的阻挡板7，阻挡板7由铝合金材料制成，阻挡板7其中一翼上开有若干长条孔11，相邻两个长条孔11之间的间距为40-50cm，边框1下端面与长条孔11行对应位置处开有向上的螺纹孔，阻挡板7通过穿装在长条孔11及对应螺纹孔内的螺栓8固定在边框1下端，阻挡板7另一翼的内端面粘贴固定有过滤棉9，阻挡板7通过过滤棉9与黑板体2相压，边框1的上、左、右三边向内弯折，弯折处的内端面也粘贴有过滤棉9，边框1通过过滤棉9与黑板体2密封，还包括擦黑板监测装置，擦黑板监测装置包括成行成列均匀设置于黑板体2内端面的霍尔传感器6，相邻两行霍尔传感器6的行间距为8-10cm，相邻两列霍尔传感器6的列间距为8-10cm，黑板擦的外壳为由不锈钢材料制成，当黑板擦在黑板外端面移动时，能够触发霍尔传感器6，还包括控制器、计时器，控制器分别与静电发生器、霍尔传感器6、压敏电阻22、计时器电连接，控制器和计时器焊接在静电发生器的电路板14上。

本实施例的工作过程如下：先安装边框1，然后固定导电金属棒5，再安装黑板体2，黑板体2安装完成后，安装阻挡板7，通过长条孔11调整阻挡板7的位置，保证黑板体2向内旋转0.5°时即能触发压敏电阻，在书写时，对黑板体2施加的压力使黑板体2向内旋转，触发压敏电阻22，压敏电阻22将信号发送给控制器，控制器接收信号并控制静电发生器低功率工作，静电发生器使导电金属棒5带有静电，产生吸附力，将微尘吸附在黑板体2外表面上，书写完成后，压敏电阻22停止工作，计时器计算时间，延迟10min后，控制器控制静电发生器停止工作，微尘贴近黑板体2下落，避免损害人体，当开始擦黑板时，由于对黑板体2的压力，触发压敏电阻22，同时黑板擦的移动触发霍尔传感器6，控制器接收压敏电阻22和霍尔传感器6和信号，进而控制静电发生器高功率工作，将擦黑板时产生的粉尘吸附在黑板体2外表面，擦黑板完成时，延时30s，控制器控制静电发生器切换到低功率工作，大颗粒粉尘下落，再5min后，控制器控制静电发生器关闭。

实施例2

如图7、图8、图9所示的艺术设计室用吸尘黑板装置，本实施例与实施例1的不同在于，擦黑板监测装置包括固定于黑板体2上与黑板体2相互平行的金属网23，组成金属网23金属丝外表面固定有绝缘胶层，金属网23的网格为矩形，矩形的长度值为6-10cm，宽度值为6-8cm，还包括黑板擦，黑板擦包括下端开口的外壳12，外壳12由塑料材料制成，外壳12下端一体固定有环形的阻挡块17，黑板擦还包括海绵块固定板13，海绵块固定板13也由塑料制成，海绵块固定板13下端固定有海绵块16，海绵块固定板13外缘一体固定有环形的凸台18，凸台18的外缘尺寸大于阻挡块17的内缘尺寸，避免海绵块固定板13脱离外壳12，海绵块固定板13上端面开有凹槽20，凹槽20内设置有电路板14，电路板14通过塑胶支腿15固定在凹槽20下底面，电路板14上焊有霍尔传感器6、黑板擦控制器，海绵块固定板13上端面还安装有黑板擦压敏电阻，压敏电阻外还套设有弹片25，能够有效的防止误触发，海绵块固定板13与外壳12内部上顶相压时能够触发黑板擦压敏电阻，黑板擦控制器和控制器之间还设置有无线模块，无线模块包括设置于电路板14上与黑板擦控制器电连接的无线信号发生模块、与控制器电连接的无线信号接收模块，霍尔传感器6、黑板擦压敏电阻21、无线信号发生模块均匀黑板擦控制器电连接，无线信号发生模块选用4G模块无线信号接收模块与无线信号发生模块相匹配，选用4G模块，占用空间小，工作稳定性高。

本实施例的工作过程与实施例1不同的是，在擦黑板时，霍尔传感器6、黑板擦压敏电阻21触发，将信号传输给黑板擦控制器，黑板擦控制器通过无线模块将信号传输给控制器，压敏电阻22直接将信号传输给控制器，控制器检测到信号后控制静电发生器高功率工作，擦黑板完成后，霍尔传感器6、黑板擦压敏电阻21的信号消失，延时30s，控制器控制静电发生器切换到低功率工作，大颗粒粉尘下落，再5min后，控制器控制静电发生器关闭。

与实施例1相比，本实施例霍尔传感器6用量仅为一个，方便维护，金属网23还能够提高黑板体2的强度。

Claims (6)

1.一种艺术设计室用吸尘黑板装置，包括固定于墙壁上的边框和设置于边框内的黑板体，其特征在于：所述边框上端设置有横轴，所述黑板体上端与横轴铰接，所述黑板体、边框和墙壁围成密闭的腔体，腔体内设置有至少一根导电金属棒，所述导电金属棒其中一端电连接至静电发生器，所述边框下端还设置有至少一个压敏电阻，当黑板体受到按压时能够触发压敏电阻，还包括擦黑板监测装置、控制器，所述控制器分别与静电发生器、压敏电阻、擦黑板监测装置电连接，所述控制器能够控制静电发生器的输出功率，所述边框下端还连接有截面为L型的阻挡板，所述阻挡板其中一翼上开有若干长条孔，所述边框下端面与长条孔行对应位置处开有向上的螺纹孔，所述阻挡板通过穿装在长条孔及对应螺纹孔内的螺栓固定在边框下端，所述阻挡板另一翼的内端面设置有过滤棉，所述阻挡板通过过滤棉与黑板体相压，所述擦黑板监测装置包括设置于黑板体上与黑板体相互平行的金属网，组成金属网金属丝在交叉位置处相互绝缘，所述金属网的网格为矩形，矩形的长度值为6-10cm，宽度值为6-8cm，还包括黑板擦，所述黑板擦包括下端开口的外壳，外壳下端设置环形的阻挡块，黑板擦还包括海绵块固定板，所述海绵块固定板外缘设置有环形的凸台，所述凸台的外缘尺寸大于阻挡块的内缘尺寸，所述海绵块固定板上端开有凹槽，所述凹槽内设置有电路板，所述电路板上设置有霍尔传感器、黑板擦控制器，所述海绵块固定板上端面还设置有黑板擦压敏电阻，海绵块固定板与外壳内部上顶相压时能够触发黑板擦压敏电阻，所述黑板擦控制器和控制器之间还设置有无线模块，所述无线模块包括设置于电路板上与黑板擦控制器电连接的无线信号发生模块、与控制器电连接的无线信号接收模块，所述霍尔传感器、黑板擦压敏电阻、无线信号发生模块均与黑板擦控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的艺术设计室用吸尘黑板装置，其特征在于：所述黑板体上端两侧位置均固定有连接件，所述连接件下端设置为向下的截面为U型的开口，所述黑板体上端插入U型的开口内并固定，所述连接件上端设置为圆管，所述横轴为圆轴，所述横轴通过轴承穿装在圆管内。

3.根据权利要求1所述的艺术设计室用吸尘黑板装置，其特征在于：所述无线信号发生模块选自zigbee模块、蓝牙模块、2G模块、3G模块、4G模块其中的一种，所述无线信号接收模块与无线信号发生模块相匹配。

4.根据权利要求1所述的艺术设计室用吸尘黑板装置，其特征在于：所述导电金属棒选用铜棒，导电金属棒有三根，三根导电金属棒同一高度均匀竖直在腔体内，所述导电金属棒通过橡胶接杆固定在墙壁上。

5.根据权利要求1所述的艺术设计室用吸尘黑板装置，其特征在于：所述压敏电阻设置有三个，三个压敏电阻同一高度均匀设置于边框下端。

6.根据权利要求1所述的艺术设计室用吸尘黑板装置，其特征在于：所述控制器还电连接有计时器。

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