CN110390861A - 一种教师用物理模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种教师用物理模拟装置，包括固定箱体和压力装置；固定箱体:所述固定箱体包含底座、固定柱和上盖板，所述底座为中空箱，所述固定柱有四根，且四根固定柱分别置于底座的上表面四角，固定柱与底座固定连接，所述上盖板置于固定柱的上面，且上盖板的下表面四角分别与四根固定柱固定连接；压力装置:所述压力装置包含双层压板、气孔、电磁调气阀、进气管、出气管和气缸，所述电磁调气阀置于上盖板的上表面左侧，电磁调气阀的进气端设有气孔，气缸设有两个，所述气缸置于上盖板的上面，该教师用物理模拟装置体积较小，方便转移，可对不同物体进行实验，并且能够直观的精确显示物体的变形程度。

Description

一种教师用物理模拟装置
技术领域
本发明涉及物理实验技术领域，具体为一种教师用物理模拟装置。
背景技术
随着我国教育行业与科研领域的飞速发展，各种实验设备也越来越精巧。现有教师用物理模拟装置多为教师手工制作，虽可以显示所需要的教学案例，但是精确度不高，且个别实验误差较大，可能让学生错误的理解物理实验所表达的内容。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种教师用物理模拟装置，该教师用物理模拟装置体积较小，方便转移，可对不同物体进行实验，并且能够直观的精确显示物体的变形程度，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种教师用物理模拟装置，包括固定箱体和压力装置；
固定箱体:所述固定箱体包含底座、固定柱和上盖板，所述底座为中空箱，所述固定柱有四根，且四根固定柱分别置于底座的上表面四角，固定柱与底座固定连接，所述上盖板置于固定柱的上面，且上盖板的下表面四角分别与四根固定柱固定连接；
压力装置:所述压力装置包含双层压板、气孔、电磁调气阀、进气管、出气管和气缸，所述电磁调气阀置于上盖板的上表面左侧，电磁调气阀的进气端设有气孔，且电磁调气阀的出气端通过进气管连接气缸的进气口，气缸设有两个，所述气缸置于上盖板的上面，且气缸的底端穿过上盖板，气缸的出气口连接出气管的端部，出气管上串联有气阀；
其中：还包括物品放置机构，所述物品放置机构包含放料板、推料板、压缩弹簧、顶柱和把手，所述放料板置于双层压板的下方，且放料板的上表面有凹槽，所述顶柱置于放料板的凹槽内部，且顶柱穿过放料板的前侧面，顶柱与放料板滑动连接，顶柱的一端与推料板固定连接，顶柱的另一端与把手固定连接，所述压缩弹簧包裹于顶柱的外侧，且压缩弹簧置于推料板与放料板的前侧面之间。
进一步的，还包括控制器，控制器置于底座的前斜面表面，控制器的输入端与外部电源的输出端电连接，电磁调气阀的输入端电连接控制器的输出端。控制器控制该教师用物理模拟装置的运行。
进一步的，还包括隔温板，所述隔温板置于放料板的下表面。隔绝热量传播，避免压力传感器损坏。
进一步的，还包括压力传感器，所述压力传感器置于隔温板的下表面，且压力传感器的下表面与底座的凹槽的上表面固定连接，压力传感器的输出端与控制器的输入端电连接。压力传感器感应物体所受压力的大小。
进一步的，还包括激光测距仪，所述激光测距仪设有五个，激光测距仪分布在放料板的上表面四周，激光测距仪的输出端与控制器的的输入端电连接。激光测距仪测量物体受压力时的形变量。
进一步的，还包括电加热器，所述电加热器置于放料板的左侧面，电加热器的输入端与控制器的输出端电连接。电加热器可选择性开启，虽物体进行加热，模拟压力对不同温度的同种物体造成的影响。
进一步的，还包括亚克力板槽和亚克力板，所述亚克力板槽置于底座的上表面，且亚克力板槽的上端面连接上盖板，所述亚克力板置于亚克力板槽的槽内。周围的亚克力板起防护作用，避免发生意外。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本教师用物理模拟装置，具有以下好处：
1、具有压力传感器和激光测距仪，能够直观的用数字表示物体所受压力和物体的形变量，让实验结果更加精确。
2、具有电加热器，在需要测试温度变化对物体受力产生形变的影响时可开启电加热器，并调整至所需要的温度，比现有常温装置使用起来更加方便。
3、放料板上的推料板具有固定物料的作用，可使物料更加稳固的置于放料板上面，减少试验时物料的晃动，使模拟实验精确度更高。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明A处放大结构示意图；
图3为本发明B处放大结构示意图。
图中：1固定箱体、101底座、102固定柱、103上盖板、2压力装置、201双层压板、202气孔、203电磁调气阀、204进气管、205出气管、206气缸、3物品放置机构、301放料板、302推料板、303压缩弹簧、304顶柱、305把手、4控制器、5隔温板、6压力传感器、7激光测距仪、8电加热器、9亚克力板槽、10亚克力板。
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1-3，本发明提供一种技术方案：一种教师用物理模拟装置，包括固定箱体1和压力装置2；
固定箱体1:固定箱体1包含底座101、固定柱102和上盖板103，底座101为中空箱，固定柱102有四根，且四根固定柱102分别置于底座101的上表面四角，固定柱102与底座101固定连接，上盖板103置于固定柱102的上面，且上盖板103的下表面四角分别与四根固定柱102固定连接；还包括亚克力板槽9和亚克力板10，亚克力板槽9置于底座101的上表面，且亚克力板槽9的上端面连接上盖板103，亚克力板10置于亚克力板槽9的槽内。周围的亚克力板10起防护作用，避免发生意外。
压力装置2:压力装置2包含双层压板201、气孔202、电磁调气阀203、进气管204、出气管205和气缸206，电磁调气阀203置于上盖板103的上表面左侧，电磁调气阀203的进气端设有气孔202，且电磁调气阀203的出气端通过进气管204连接气缸206的进气口，气缸206设有两个，气缸206置于上盖板103的上面，且气缸206的底端穿过上盖板103，气缸206的出气口连接出气管205的端部，出气管205上串联有气阀；还包括控制器4，控制器4置于底座101的前斜面表面，控制器4的输入端与外部电源的输出端电连接，电磁调气阀203的输入端电连接控制器4的输出端。控制器4控制该教师用物理模拟装置的运行。还包括隔温板5，隔温板5置于放料板301的下表面。隔绝热量传播，避免压力传感器6损坏。还包括压力传感器6，压力传感器6置于隔温板5的下表面，且压力传感器6的下表面与底座101的凹槽的上表面固定连接，压力传感器6的输出端与控制器4的输入端电连接。压力传感器6感应物体所受压力的大小。
其中：还包括物品放置机构3，物品放置机构3包含放料板301、推料板302、压缩弹簧303、顶柱304和把手305，放料板301置于双层压板201的下方，且放料板301的上表面有凹槽，顶柱304置于放料板301的凹槽内部，且顶柱304穿过放料板301的前侧面，顶柱304与放料板301滑动连接，顶柱304的一端与推料板302固定连接，顶柱304的另一端与把手305固定连接，压缩弹簧303包裹于顶柱304的外侧，且压缩弹簧303置于推料板302与放料板301的前侧面之间。还包括激光测距仪7，激光测距仪7设有五个，激光测距仪7分布在放料板301的上表面四周，激光测距仪7的输出端与控制器4的的输入端电连接。激光测距仪7测量物体受压力时的形变量。还包括电加热器8，电加热器8置于放料板301的左侧面，电加热器8的输入端与控制器4的输出端电连接。电加热器8可选择性开启，对物体进行加热，模拟压力对不同温度的同种物体造成的影响。
在使用时：将底座101放置于水平平面上，拉动把手305，将顶柱304拉出，使压缩弹簧303压缩至极限位置，把推料板302带出，将物品放置在放料板301上面，松开把手305，压缩弹簧303将推料板302推回，使推料板302将物品固定在放料板301上面，开启控制器4，控制器4控制电磁调气阀203进气，从而气体通过进气管204进入气缸206，带动气缸206的拉伸运动，从而带动双层压板201的下压，双层压板201将物品下压，产生的压力通过压力传感器6传入控制器4，激光测距仪测量7感应物品产生的形变量，将产生的数据传入控制器4，若有需要，可开启电加热器8，使物品升温，统计控制器4显示的数据后，关闭控制器4，电磁调气阀203停止工作，使气缸206带动双层压板201返回初始位置，拉动把手305，将顶柱304拉出，使压缩弹簧303压缩至极限位置，把推料板302带出，将物品取出后松开把手，使推料板302位置复原，完成模拟实验。
值得注意的是，本实施例中所公开的电磁调气阀203选用上海力典的LA61A03-23型电磁调气阀，气缸206选用台湾AIRTAC的MA16-50型圆形气缸，压力传感器6选用深圳耐特恩科技有限公司的T6R600型压力传感器，激光测距仪7选用瑞士徕卡的D510型激光测距仪，电加热器8选用镇江凯通电器有限公司的DJR型温度控制加热器，控制器4选用硕博电子的SPC-CFMC-D24N20型控制器，控制器4控制电磁调气阀203、压力传感器6、激光测距仪7和电加热器8工作采用现有技术中常用的方法.
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种教师用物理模拟装置，其特征在于：包括固定箱体(1)和压力装置(2)；
固定箱体(1):所述固定箱体(1)包含底座(101)、固定柱(102)和上盖板(103)，所述底座(101)为中空箱，所述固定柱(102)有四根，且四根固定柱(102)分别置于底座(101)的上表面四角，固定柱(102)与底座(101)固定连接，所述上盖板(103)置于固定柱(102)的上面，且上盖板(103)的下表面四角分别与四根固定柱(102)固定连接；
压力装置(2):所述压力装置(2)包含双层压板(201)、气孔(202)、电磁调气阀(203)、进气管(204)、出气管(205)和气缸(206)，所述电磁调气阀(203)置于上盖板(103)的上表面左侧，电磁调气阀(203)的进气端设有气孔(202)，且电磁调气阀(203)的出气端通过进气管(204)连接气缸(206)的进气口，气缸(206)设有两个，所述气缸(206)置于上盖板(103)的上面，且气缸(206)的底端穿过上盖板(103)，气缸(206)的出气口连接出气管(205)的端部，出气管(205)上串联有气阀；
其中：还包括物品放置机构(3)，所述物品放置机构(3)包含放料板(301)、推料板(302)、压缩弹簧(303)、顶柱(304)和把手(305)，所述放料板(301)置于双层压板(201)的下方，且放料板(301)的上表面有凹槽，所述顶柱(304)置于放料板(301)的凹槽内部，且顶柱(304)穿过放料板(301)的前侧面，顶柱(304)与放料板(301)滑动连接，顶柱(304)的一端与推料板(302)固定连接，顶柱(304)的另一端与把手(305)固定连接，所述压缩弹簧(303)包裹于顶柱(304)的外侧，且压缩弹簧(303)置于推料板(302)与放料板(301)的前侧面之间。
2.根据权利要求1所述的一种教师用物理模拟装置，其特征在于：还包括控制器(4)，控制器(4)置于底座(101)的前斜面表面，控制器(4)的输入端与外部电源的输出端电连接，电磁调气阀(203)的输入端电连接控制器(4)的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种教师用物理模拟装置，其特征在于：还包括隔温板(5)，所述隔温板(5)置于放料板(301)的下表面。
4.根据权利要求2所述的一种教师用物理模拟装置，其特征在于：还包括压力传感器(6)，所述压力传感器(6)置于隔温板(5)的下表面，且压力传感器(6)的下表面与底座(101)的凹槽的上表面固定连接，压力传感器(6)的输出端与控制器(4)的输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的一种教师用物理模拟装置，其特征在于：还包括激光测距仪(7)，所述激光测距仪(7)设有五个，激光测距仪(7)分布在放料板(301)的上表面四周，激光测距仪(7)的输出端与控制器(4)的的输入端电连接。
6.根据权利要求1所述的一种教师用物理模拟装置，其特征在于：还包括电加热器(8)，所述电加热器(8)置于放料板(301)的左侧面，电加热器(8)的输入端与控制器(4)的输出端电连接。
7.根据权利要求1所述的一种教师用物理模拟装置，其特征在于：还包括亚克力板槽(9)和亚克力板(10)，所述亚克力板槽(9)置于底座(101)的上表面，且亚克力板槽(9)的上端面连接上盖板(103)，所述亚克力板(10)置于亚克力板槽(9)的槽内。
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