CN110853469B - 一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，包括展示板、外接电路、外置管路、可调水泵、直流电源、用以切换外接电路中电流反向的转换开关。本发明还涉及所述演示装置的使用方法。所述演示装置的外接管路的液体内设有荧光颗粒，可以清楚的显示液体的流动方向，进而模拟外接电路中的电流方向；可以通过转动旋转柱塞，轻松的同步改变外接电路中的电流方向、外接管路中的液体流向；更加全方位的达到模拟效果，通过外接管路中的可视的液体流动模拟看不到的电流流动。

Description

一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及教学演示装置技术领域，具体涉及一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置及其使用方法。

背景技术

外接电路学习是学校教学的重点。然而对于初学者来讲，如何理解外接电路中电流的流动方向是非常抽象的问题，因此需要设计一种可以模拟外接电路中电流流向的演示装置，尽可能的通过肉眼观看来加深理解。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，所述外接管路的液体内设有荧光颗粒，可以清楚的显示液体的流动方向，所述指示装置也可以通过荧光箭头标志显示显示液体的流动方向，进而模拟外接电路中的电流方向；可以通过转动旋转柱塞，轻松的同步改变外接电路中的电流方向、外接管路中的液体流向；使得外接电路中电流方向改变时，所述外接管路中的液体方向同步改变，更加全方位的达到模拟效果，通过外接管路中的可视的液体流动模拟看不到的电流流动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，包括展示板、设在所述展示板上的设有负载的外接电路、设在所述展示板上并沿外接电路设置的透明材料制成的外置管路，还包括设在所述展示板上的用以驱动外置管路内液体流动的可调水泵，还包括设在所述可调水泵上的用以给外接电路供电的直流电源、用以切换外接电路中电流反向的转换开关；

所述可调水泵包括：

安装基础，设在所述展示板前端面，所述安装基础呈矩形体状；

水泵本体，设在所述安装基础下方；

柱塞插槽，设在所述安装基础前端面中部，所述柱塞插槽左、右两侧分别设有密封锥槽；

内置水道，设有两只，所述安装基础内部左右两侧分别设有一只内置水道，所述内置水道前端与对应的密封锥槽连通，所述内置水道后端与水泵本体的进水端或出水端连通；

旋转柱塞，可转动的插设在所述柱塞插槽内，所述旋转柱塞沿径向设有贯通的贯通通道，所述贯通通道前方两侧分别设有前置通孔，所述贯通通道两侧分别插设有与对应的密封锥槽插接配合的密封插管，每只密封插管内侧分别连通有穿过对应的前置通孔的连接软管，每只连接软管连接所述外置管路的一端进而使得所述外置管路、连接软管、密封插管、内置水道、水泵本体连通组成密闭液体管路，所述贯通通道中部位于一对密封插管之间的部分设有压缩弹簧，所述旋转柱塞上端面中心设有换向纵杆；

所述可调水泵通过水泵开关连接水泵电源；

所述直流电源设在所述旋转柱塞上端面；

所述转换开关包括：

动触头，设有两只，所述旋转柱塞上端面左右两侧分别设有一只动触头，一只动触头与直流电源正极连接而另一只动触头与直流电源负极连接；

静触头，设有两只，所述安装基础上端面左右两侧分别设有一只静触头，两只静触头分别与外接电路两端连接，所述静触头与对应动触头电连接从而使得直流电源、转换开关、外接电路连通。

进一步的，所述密封插管外端成型有与对应密封锥槽配合的密封软垫。

进一步的，还包括设在所述外置管路上的用以指示液体流向的指向装置，所述指向装置包括：

三通管，设有两只，所述三通管包括与外置管路结合的主管、设在主管止端上方的上分管、设在所述主管止端下方的下分管，任一只三通管的主管与外置管路一端连接，另一只三通管的主管与外置管路的另一端连接；

指向管，设有两只，所述指向管包括:

管本体，呈圆柱型，透明材料制成；

细圆腔，沿所述管本体长度方向设在所述管本体内；

限位环，设在所述细圆腔中部内沿；

粗圆腔，设在所述细圆腔一端，所述粗圆腔直径大于所述细圆腔；

锥形腔，设在所述粗圆腔远离细圆腔的一端，沿着由细圆腔到粗圆腔的方向，所述锥形腔逐渐变窄；

入水接头，与所述锥形腔连通设置；

出水接头，与所述细圆腔连通设置；

阀芯管，一次插设在所述锥形腔、粗圆腔、细圆腔内；

锥型头，设在所述阀芯管靠近锥形腔的端部；

进水孔,周向均布在所述阀芯管管壁与粗圆腔对应处；

压缩弹簧，设在所述阀芯管内，所述压缩弹簧一端与所述锥形头抵接而另一端与限位环抵接；

主动拉杆，设在所述阀芯管远离锥头的一端，所述主动拉杆穿过限位环设置；

转动杠杆，可转动的设在所述细圆腔内，所述转动杠杆下端与主动拉杆铰接；

遮挡柱塞，可滑动的设在所述细圆腔内，所述遮挡柱塞密布有沿轴向贯通的通孔；

从动拉杆，设在所述遮挡柱塞上，与所述转动杠杆上端铰接；

荧光箭头标志，设在所述细圆腔内壁后方靠近出水接头的端部，位于所述遮挡柱塞后方，所述遮挡柱塞滑动至靠近出水接头一端时将所述荧光箭头标志遮蔽；

任一指向管位于上方，位于上方的指向管通过入水接头、出水接头连通在一对三通管的上分管之间，其对应的入水接头向左设置；

另一指向管位于下方，位于下方的指向管通过入水接头、出水接头连通在一对三通管的下分管之间，其对应的入水接头向右设置。

进一步的，所述外置管路的液体内设有荧光颗粒。

进一步的，所述转动杠杆通过转轴可转动的设在所述细圆腔内，所述转轴位于所述转动杠杆下半部分，所述转动杠杆位于转轴上方设有与主动拉杆铰接的上条形孔，所述转动拉杆位于转轴下方设有与从动拉杆铰接的下条形孔。

进一步的，所述遮挡柱塞圆周侧壁设有至少一只限位凸块，所述细圆腔内壁设有与限位凸块配合的限位滑槽，用以拘限遮挡柱塞避免其转动。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，所述外接管路的液体内设有荧光颗粒，可以清楚的显示液体的流动方向，用以模拟所述外接电路中的电流方向。进一步的，所述指示装置可以通过荧光箭头标志显示显示液体的流动方向，用以模拟外接电路中的电流方向。

本发明所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，可以通过转动旋转柱塞，轻松的同步改变外接电路中的电流方向、外接管路中的液体流向；使得外接电路中电流方向改变时，所述外接管路中的液体方向同步改变，更加全方位的达到模拟效果，通过外接管路中的可视的液体流动模拟看不到的电流流动。

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是所述演示装置一种实施例的结构示意图。

图2是所述演示装置一种实施例的结构示意图。

图3是所述可调水泵一种实施例的结构示意图。

图4是所述可调水泵一种实施例的结构示意图。

图5是所述可调水泵一种实施例的剖视图。

图6是图5中A-A截面剖视示意图。

图7是图1中B部放大示意图。

图8是所述指向装置一种实施例的剖视图。

1.展示板；

2.外接电路；

3.外接管路；

4.指向装置，41.三通管，41a.主管,41b.上分管,41c.下分管,42.指向管，42a.管本体,42b.细圆腔,42c.限位环,42d.粗圆腔,42e.锥形腔,42f.入水接头,42g.出水接头,42h.阀芯管,42i.锥形头,42j.进水孔,42k.压缩弹簧,42l.主动拉杆,42m.转动拉杆,42n.遮挡柱塞，42o.从动拉杆,42p.荧光箭头标志；

5.可调水泵，51.安装基础，52.水泵本体，53.柱塞插槽，53a.密封锥槽,54.内置水道，55.旋转柱塞，55a.贯通通道,55b.前置通孔,55c.密封插管,55d.连接软管,55e.压缩弹簧,55f.换向纵杆；

6.直流电源；

7.转换开关，71.动触头，72.静触头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。

一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，包括展示板1、设在所述展示板1上的设有负载的外接电路2、设在所述展示板1上并沿外接电路2设置的透明材料制成的外置管路3；还包括设在所述展示板1上的用以驱动外置管路3内液体流动的可调水泵5，还包括设在所述可调水泵5上的用以给外接电路2供电的直流电源6、用以切换外接电路2中电流反向的转换开关7；

所述可调水泵5包括：

安装基础51，设在所述展示板1前端面，所述安装基础51呈矩形体状；

水泵本体52，设在所述安装基础51下方；

柱塞插槽53，设在所述安装基础51前端面中部，所述柱塞插槽53左、右两侧分别设有密封锥槽53a；

内置水道54，设有两只，所述安装基础51内部左右两侧分别设有一只内置水道54，所述内置水道54前端与对应的密封锥槽53a连通，所述内置水道54后端与水泵本体52的进水端或出水端连通；

旋转柱塞55，可转动的插设在所述柱塞插槽53内，所述旋转柱塞55沿径向设有贯通的贯通通道55a，所述贯通通道55a前方两侧分别设有前置通孔55b，所述贯通通道55a两侧分别插设有与对应的密封锥槽53a插接配合的密封插管55c，每只密封插管55c内侧分别连通有穿过对应的前置通孔55b的连接软管55d，每只连接软管55d连接所述外置管路3的一端进而使得所述外置管路3、连接软管55d、密封插管55c、内置水道54、水泵本体52连通组成密闭液体管路，所述贯通通道55a中部位于一对密封插管55c之间的部分设有压缩弹簧55e，所述旋转柱塞55上端面中心设有换向纵杆55f；

所述可调水泵5通过水泵开关连接水泵电源；

所述直流电源6设在所述旋转柱塞55上端面；

所述转换开关7包括：

动触头71，设有两只，所述旋转柱塞55上端面左右两侧分别设有一只动触头71，一只动触头71与直流电源6正极连接而另一只动触头71与直流电源6负极连接；

静触头72，设有两只，所述安装基础51上端面左右两侧分别设有一只静触头72，两只静触头72分别与外接电路2两端连接，所述静触头72与对应动触头71电连接从而使得直流电源6、转换开关7、外接电路2连通。

进一步的，所述密封插管55c外端成型有与对应密封锥槽53a配合的密封软垫。

进一步的，还包括设在所述外置管路3上的用以指示液体流向的指向装置4，所述指向装置4包括：

三通管41，设有两只，所述三通管41包括与外置管路3结合的主管41a、设在主管41a止端上方的上分管41b、设在所述主管41a止端下方的下分管41c，任一只三通管41的主管41a与外置管路3一端连接，另一只三通管41的主管41a与外置管路3的另一端连接；

指向管42，设有两只，所述指向管42包括:

管本体42a，呈圆柱型，透明材料制成；

细圆腔42b，沿所述管本体42a长度方向设在所述管本体42a内；

限位环42c，设在所述细圆腔42b中部内沿；

粗圆腔42d，设在所述细圆腔42b一端，所述粗圆腔42d直径大于所述细圆腔42b；

锥形腔42e，设在所述粗圆腔42d远离细圆腔42b的一端，沿着由细圆腔42b到粗圆腔42d的方向，所述锥形腔42e逐渐变窄；

入水接头42f，与所述锥形腔42e连通设置；

出水接头42g，与所述细圆腔42b连通设置；

阀芯管42h，一次插设在所述锥形腔42d、粗圆腔42d、细圆腔42b内；

锥型头42i，设在所述阀芯管42h靠近锥形腔42e的端部；

进水孔42j,周向均布在所述阀芯管42h管壁与粗圆腔42d对应处；

压缩弹簧42k，设在所述阀芯管42h内，所述压缩弹簧42k一端与所述锥形头42i抵接而另一端与限位环42c抵接；

主动拉杆42l，设在所述阀芯管42h远离锥头42i的一端，所述主动拉杆42l穿过限位环42c设置；

转动杠杆42m，可转动的设在所述细圆腔42b内，所述转动杠杆42m下端与主动拉杆42l铰接；

遮挡柱塞42n，可滑动的设在所述细圆腔42b内，所述遮挡柱塞42n密布有沿轴向贯通的通孔；

从动拉杆42o，设在所述遮挡柱塞42n上，与所述转动杠杆42m上端铰接；

荧光箭头标志42p，设在所述细圆腔42b内壁后方靠近出水接头42g的端部，位于所述遮挡柱塞42n后方，所述遮挡柱塞42n滑动至靠近出水接头42g一端时将所述荧光箭头标志42p遮蔽；

任一指向管42位于上方，位于上方的指向管42通过入水接头42f、出水接头42g连通在一对三通管41的上分管41b之间，其对应的入水接头42f向左设置；

另一指向管42位于下方，位于下方的指向管42通过入水接头42f、出水接头42g连通在一对三通管41的下分管41c之间，其对应的入水接头42f向右设置。

进一步的，所述外置管路3的液体内设有荧光颗粒。

进一步的，所述转动杠杆42m通过转轴可转动的设在所述细圆腔42b内，所述转轴位于所述转动杠杆42m下半部分，所述转动杠杆42m位于转轴上方设有与主动拉杆42l铰接的上条形孔，所述转动拉杆42m位于转轴下方设有与从动拉杆42o铰接的下条形孔。

进一步的，所述遮挡柱塞42n圆周侧壁设有至少一只限位凸块，所述细圆腔42b内壁设有与限位凸块配合的限位滑槽，用以拘限遮挡柱塞42n避免其转动。

使用方法：

如附图1、2所示，所述可调水泵5的左侧为出水端而右侧为进水端；

所述演示装置的使用方法包括以下步骤：

步骤1，常态下外接电路2的电流方向模拟：

如附图1所示，所述可调水泵5左侧的内的液体流出然后经由内置水道54、常态下位于左侧的密封插管55c、常态下位于左侧的连接软管55d后进入外接管路3，外接管路3内液体流向为顺时针方向；

此时所述外接电路2中电流方向也为顺时针方向；

所述外接管路3内液体流向用以模拟外接电路2中电流方向；

步骤2，切换方向：

转动所述换向纵杆55f进而带动所述旋转柱塞55转动，所述密封锥槽53a的锥形截面作用于所述密封插管55c使其克服压缩弹簧55e作用而回缩至贯通通道55a内，所述旋转柱塞55继续转动180度使得其左右方向对调；

一对密封插管55c方向对调，所述密封插管55c由常态下与同侧密封锥槽53a密封插接切换为与对侧密封锥槽53a密封插接；

一对动触头7方向对调，使得所述动触头71由常态下与同侧静触头72电连接切换为与对侧静触头72电连接；

步骤3，换向状态下外接电路2的电流方向模拟：

如附图2所示，所述可调水泵5左侧的内的液体流出然后经由内置水道54、常态下位于右侧的密封插管55c、常态下位于右侧的连接软管55d后进入外接管路3，外接管路3内液体流向为逆时针方向；

此时所述外接电路2中电流方向也为逆时针方向；

所述外接管路3内液体流向用以模拟外接电路2中电流方向。

进一步的，本发明所述的演示装置可以通过多种方式直观观看外接管路3内的液体流向：

首先，所述外置管路3的液体内设有荧光颗粒。可以通过观看荧光颗粒流动方向观察外接管路3内的液体流向。

其次，还可以通过指向装置4来指示外接管路3内的液体流向：

当所述外接管路3内液体以逆时针方向转动时，位于上方的指向装置4内液体由左向右流动，所述液体将阀芯管42h向右顶开，液体经由进水孔42j后进入阀芯管42h并一直流出指向管42，所述阀芯管42h向右移动并带动所述主动拉杆42l向右移动，通过转动杠杆42m驱动从动拉杆42o、遮挡柱塞42n向左移动，所述荧光箭头标志42p显露出来，指示液体流动方向。

同理，当所述外接管路3内液体以顺时针方向转动时，位于下方的指向装置4指示液体流动方向。

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 (6)

1.一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，包括展示板(1)、设在所述展示板(1)上的设有负载的外接电路(2)、设在所述展示板(1)上并沿外接电路(2)设置的透明材料制成的外置管路(3)，其特征在于：还包括设在所述展示板(1)上的用以驱动外置管路(3)内液体流动的可调水泵(5)，还包括设在所述可调水泵(5)上的用以给外接电路(2)供电的直流电源(6)、用以切换外接电路(2)中电流反向的转换开关(7)；

所述可调水泵(5)包括：

安装基础(51)，设在所述展示板(1)前端面，所述安装基础(51)呈矩形体状；

水泵本体(52)，设在所述安装基础(51)下方；

柱塞插槽(53)，设在所述安装基础(51)前端面中部，所述柱塞插槽(53)左、右两侧分别设有密封锥槽(53a)；

内置水道(54)，设有两只，所述安装基础(51)内部左右两侧分别设有一只内置水道(54)，所述内置水道(54)前端与对应的密封锥槽(53a)连通，所述内置水道(54)后端与水泵本体(52)的进水端或出水端连通；

旋转柱塞(55)，可转动的插设在所述柱塞插槽(53)内，所述旋转柱塞(55)沿径向设有贯通的贯通通道(55a)，所述贯通通道(55a)前方两侧分别设有前置通孔(55b)，所述贯通通道(55a)两侧分别插设有与对应的密封锥槽(53a)插接配合的密封插管(55c)，每只密封插管(55c)内侧分别连通有穿过对应的前置通孔(55b)的连接软管(55d)，每只连接软管(55d)连接所述外置管路(3)的一端进而使得所述外置管路(3)、连接软管(55d)、密封插管(55c)、内置水道(54)、水泵本体(52)连通组成密闭液体管路，所述贯通通道(55a)中部位于一对密封插管(55c)之间的部分设有压缩弹簧(55e)，所述旋转柱塞(55)上端面中心设有换向纵杆(55f)；

所述可调水泵(5)通过水泵开关连接水泵电源；

所述直流电源(6)设在所述旋转柱塞(55)上端面；

所述转换开关(7)包括：

动触头(71)，设有两只，所述旋转柱塞(55)上端面左右两侧分别设有一只动触头(71)，一只动触头(71)与直流电源(6)正极连接而另一只动触头(71)与直流电源(6)负极连接；

静触头(72)，设有两只，所述安装基础(51)上端面左右两侧分别设有一只静触头(72)，两只静触头(72)分别与外接电路(2)两端连接，所述静触头(72)与对应动触头(71)电连接从而使得直流电源(6)、转换开关(7)、外接电路(2)连通。

2.根据权利要求1所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，其特征在于：所述密封插管(55c)外端成型有与对应密封锥槽(53a)配合的密封软垫。

3.根据权利要求2所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，其特征在于：还包括设在所述外置管路(3)上的用以指示液体流向的指向装置(4)，所述指向装置(4)包括：

三通管(41)，设有两只，所述三通管(41)包括与外置管路(3)结合的主管(41a)、设在主管(41a)止端上方的上分管(41b)、设在所述主管(41a)止端下方的下分管(41c)，任一只三通管(41)的主管(41a)与外置管路(3)一端连接，另一只三通管(41)的主管(41a)与外置管路(3)的另一端连接；

指向管(42)，设有两只，所述指向管(42)包括:

管本体(42a)，呈圆柱型，透明材料制成；

细圆腔(42b)，沿所述管本体(42a)长度方向设在所述管本体(42a)内；

限位环(42c)，设在所述细圆腔(42b)中部内沿；

粗圆腔(42d)，设在所述细圆腔(42b)一端，所述粗圆腔(42d)直径大于所述细圆腔(42b)；

锥形腔(42e)，设在所述粗圆腔(42d)远离细圆腔(42b)的一端，沿着由细圆腔(42b)到粗圆腔(42d)的方向，所述锥形腔(42e)逐渐变窄；

入水接头(42f)，与所述锥形腔(42e)连通设置；

出水接头(42g)，与所述细圆腔(42b)连通设置；

阀芯管(42h)，一次插设在所述锥形腔(42d)、粗圆腔(42d)、细圆腔(42b)内；

锥型头(42i)，设在所述阀芯管(42h)靠近锥形腔(42e)的端部；

进水孔(42j),周向均布在所述阀芯管(42h)管壁与粗圆腔(42d)对应处；

压缩弹簧(42k)，设在所述阀芯管(42h)内，所述压缩弹簧(42k)一端与所述锥形头(42i)抵接而另一端与限位环(42c)抵接；

主动拉杆(42l)，设在所述阀芯管(42h)远离锥头(42i)的一端，所述主动拉杆(42l)穿过限位环(42c)设置；

转动杠杆(42m)，可转动的设在所述细圆腔(42b)内，所述转动杠杆(42m)下端与主动拉杆(42l)铰接；

遮挡柱塞(42n)，可滑动的设在所述细圆腔(42b)内，所述遮挡柱塞(42n)密布有沿轴向贯通的通孔；

从动拉杆(42o)，设在所述遮挡柱塞(42n)上，与所述转动杠杆(42m)上端铰接；

荧光箭头标志(42p)，设在所述细圆腔(42b)内壁后方靠近出水接头(42g)的端部，位于所述遮挡柱塞(42n)后方，所述遮挡柱塞(42n)滑动至靠近出水接头(42g)一端时将所述荧光箭头标志(42p)遮蔽；

任一指向管(42)位于上方，位于上方的指向管(42)通过入水接头(42f)、出水接头(42g)连通在一对三通管(41)的上分管(41b)之间，其对应的入水接头(42f)向左设置；

另一指向管(42)位于下方，位于下方的指向管(42)通过入水接头(42f)、出水接头(42g)连通在一对三通管(41)的下分管(41c)之间，其对应的入水接头(42f)向右设置。

4.根据权利要求3所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，其特征在于：所述外置管路(3)的液体内设有荧光颗粒。

5.根据权利要求4所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，其特征在于：所述转动杠杆(42m)通过转轴可转动的设在所述细圆腔(42b)内，所述转轴位于所述转动杠杆(42m)下半部分，所述转动杠杆(42m)位于转轴上方设有与主动拉杆(42l)铰接的上条形孔，所述转动拉杆(42m)位于转轴下方设有与从动拉杆(42o)铰接的下条形孔。

6.根据权利要求5所述的一种通过液体流向模拟电流方向的演示装置，其特征在于：所述遮挡柱塞(42n)圆周侧壁设有至少一只限位凸块，所述细圆腔(42b)内壁设有与限位凸块配合的限位滑槽，用以拘限遮挡柱塞(42n)避免其转动。

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