CN111816042A - 一种全自动粉尘爆炸演示仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动粉尘爆炸演示仪，包括反应空间和演示空间；加热片，位于反应空间的外侧，通过电动伸缩机构控制其是否与反应空间的表面接触，电动伸缩机构的伸缩端与加热片连接；存料盒，其盒体的左右两侧壁上分别开设有一传输口，其中一个传输口与鼓风机的出风口连接，另一个传输口通过导入管与反应空间连通；遮挡板，设置在反应空间的内部，用于封闭导入管的连通口，其顶部通过第一铰接件铰接在反应空间的内壁上。本发明首先在导热玻璃所组成的反应空间中充满大量的粉尘，使得面粉在该反应空间中与空气充分混合，在通过两侧的加热片贴在导热玻璃处，使得导热玻璃的表面产生类似于火源的温度，从而使得反应空间中形成粉尘爆炸的实验效果。

Description

一种全自动粉尘爆炸演示仪

技术领域

本发明涉及演示设备领域，特别涉及一种全自动粉尘爆炸演示仪。

背景技术

粉尘爆炸是指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下，形成的粉尘空气混合物快速燃烧，并引起压力急骤升高并放出大量的热的化学反应。

在目前的粉尘爆炸演示实验中，都是在一个封闭的空间中，放置一个蜡烛和一个放有面粉的盒子，通过盒子通过连接管道与鼓风机连接，鼓风机工作的时候，可以使得面粉在封闭的空间进行飞舞，从而可以使得在该封闭的空间中面粉与空气混合，同时通过蜡烛产生的火源将其点燃，从而进行粉尘爆炸的化学反应。

但是在上述的实验中，鼓风机的风力不容易掌控，如果鼓风机的风力过小，则不容易将面粉吹到反应空间进行飞舞，也就不会与空气混合，如果鼓风机的风力过大，则在没有发生粉尘爆炸的时候，就容易将蜡烛的火源吹灭，这样就会导致演示实验不能顺利的进行。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种全自动粉尘爆炸演示仪，首先在导热玻璃所组成的反应空间中充满大量的粉尘，使得面粉在该反应空间中与空气充分混合，在通过两侧的加热片贴在导热玻璃处，使得导热玻璃的表面产生类似于火源的温度，从而使得反应空间中形成粉尘爆炸的实验效果。

为此，本发明提供一种全自动粉尘爆炸演示仪，包括：反应空间，设置在底座上，其外壳表面由导热的防爆玻璃组成；演示空间，位于所述反应空间的上方，其外壳由防爆玻璃组成，其底部通过连接管与所述反应空间连通，连接管内部卡接有能够封闭所述反应空间的隔离板；加热片，位于所述反应空间的外侧，通过电动伸缩机构控制其是否与所述反应空间的表面接触，所述电动伸缩机构设置在所述底座上，电动伸缩机构的伸缩端与所述加热片连接；存料盒，其设置在所述底座上，其盒体的左右两侧壁上分别开设有一传输口，其中一个所述传输口与所述鼓风机的出风口连接，另一个所述传输口通过导入管与所述反应空间连通；遮挡板，设置在所述反应空间的内部，用于封闭所述导入管的连通口，其顶部通过第一铰接件铰接在所述反应空间的内壁上；中央处理器，用于控制所述鼓风机工作设定的充气时间之后，控制所述电动伸缩机构使得所述加热片与所述反应空间的表面接触设定的加热时间；电源装置，用于给所述中央处理器、鼓风机、加热片以及电动伸缩机构提供供电服务。

进一步，所述演示空间的上壁为盖体，所述盖体下面设置有灭火机构。

更进一步，所述盖体上开设有若干个用于透气的透气孔，每一个透气孔均用于连通所述演示空间内部和外部。

更进一步，所述盖体上设置有：挡板，纵向的设置在所述盖体的边缘上，其上端设置有所述灭火机构的开关；盖板，通过第二铰接件铰接在所述盖体的上表面，所述过第二铰接件位于所述挡板周围；当所述盖板与所述盖体平行的时候，盖板能够遮挡住所述盖体上的全部所述透气孔，当所述盖板与所述挡板接触的时候，盖板能够与按动所述开关。

更进一步，所述灭火机构的数量有若干个，灭火机构与所述透气孔在所述盖体的底面交替分布。

进一步，所述存料盒的顶部通过分选机构连接有放料器，所述分选机构用于控制粉尘的数量并连通所述存料盒和放料器，所述中央处理器控制所述分选机构分选的粉尘数量，所述分选机构与所述电源装置电连接。

更进一步，所述分选机构包括：连接块，设置在所述存料盒和所述放料器之间，其底部的中央设置有开口向下的豁口；通道，纵向的开设在所述连接块的一端，上下贯穿所述连接块，其与所述存料盒上壁开设的通口横截面尺寸一致；电机，固定在所述存料盒上，其输出轴连接在所述豁口的中央；所述中央处理器通过控制所述电机的输出轴所转动的圈数，控制所述分选机构分选的粉尘数量，所述电机与所述电源装置电连接。

更进一步，所述放料器为漏斗，漏斗的底部与所述连接块上表面的边缘连接，所述连接块的底面与所述存料盒的顶面接触。

进一步，所述电动伸缩机构包括：支撑杆，纵向的固定在所述底座上；连接板，纵向的设置在所述支撑杆的一侧，其一面与所述加热片连接，另一面分别通过上下两个弹簧连接在所述支撑杆上；电动收线器，固定在所述支撑杆上，通过所述线绳与所述连接板连接，其还与所述电源装置电连接；所述中央处理器需要使得加热片与所述反应空间接触的时候，控制所述电动收线器放线，所述中央处理器需要使得加热片与所述反应空间分离的时候，控制所述电动收线器收线。

更进一步，所述电动收线器的数量有一个且位于两个所述弹簧的中央。

本发明提供的一种全自动粉尘爆炸演示仪，具有如下有益效果：

1、首先在导热玻璃所组成的反应空间中充满大量的粉尘，使得面粉在该反应空间中与空气充分混合，在通过两侧的加热片贴在导热玻璃处，使得导热玻璃的表面产生类似于火源的温度，从而使得反应空间中形成粉尘爆炸的实验效果；

2、通过弹簧和收线器控制加热片与导热玻璃之间的距离，这样就可以通过控制收线器的工作控制加热片与导热玻璃接触，可以实现演示实验的自动化，从而在实验产生可能发生的危险的时候，也可以保证实验人员的安全；

3、本发明通过自主向反应空间中加入粉尘，可以精确的控制粉尘的数量和反应空间中的氧气含量，这样就可以使得控制粉尘爆炸的参数，可以更加有效的对粉尘爆炸有充分的研究；

4、本发明在演示区的上方设置了灭火机构，当粉尘产生的爆炸达到一定程度的时候，就会启动灭火机构对其产生的爆炸进行处理，使得在实验的时候，实验人员的安全有保证。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明放料器的连接结构剖视示意图；

图3为本发明盖体的连接结构透视示意图。

附图标记说明：

1、挡板；2、盖板；3、盖体；4、透气孔；5、灭火机构；6、演示空间；7、连接管；8、弹簧；9、支撑杆；10、电动收线器；11、线绳；12、底座；13、连接板；14、加热片；15、遮挡板；16、导入管；17、分选机构；17-1、连接块；17-2、豁口；17-3、通道；17-4、电机；18、反应空间；19、放料器；20、鼓风机；21、存料盒；22、通口；23、开关。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本申请文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本申请文件的实施例中不做具体的限定。

具体的，如图1所示，本发明实施例提供了一种全自动粉尘爆炸演示仪，包括：反应空间18、演示空间6、加热片14、存料盒21、遮挡板15、中央处理器以及电源装置。其中，反应空间18设置在底座12上，其外壳表面由导热的防爆玻璃组成。演示空间6位于所述反应空间的上方，其外壳由防爆玻璃组成，其底部通过连接管7与所述反应空间18连通，连接管7内部卡接有能够封闭所述反应空间18的隔离板。加热片14位于所述反应空间18的外侧，通过电动伸缩机构控制其是否与所述反应空间18的表面接触，所述电动伸缩机构设置在所述底座12上，电动伸缩机构的伸缩端与所述加热片连接。存料盒21设置在所述底座12上，其盒体的左右两侧壁上分别开设有一传输口，其中一个所述传输口与所述鼓风机20的出风口连接，另一个所述传输口通过导入管16与所述反应空间18连通。遮挡板15设置在所述反应空间18的内部，用于封闭所述导入管16的连通口，其顶部通过第一铰接件铰接在所述反应空间18的内壁上。中央处理器用于控制所述鼓风机20工作设定的充气时间之后，控制所述电动伸缩机构使得所述加热片14与所述反应空间18的表面接触设定的加热时间。电源装置，用于给所述中央处理器、鼓风机20、加热片14以及电动伸缩机构提供供电服务。

在上述技术方案中，在进行粉尘爆炸演示的时候，将粉尘放入存料盒21中，其中粉尘的数量由用户自行进行控制，放置好之后，将存料盒21封闭，此时，用户可以通过终端录入的方式向中央处理器出入设定的充气时间，这样可以控制反应空间18中的粉尘浓度，在本发明中，加热时间有技术人员进行设定，一般使用的时间为3～4秒，在用户设置在充气时间之后，中央处理器开始工作，首先，中央处理器控制所述鼓风机20工作设定的充气时间之后，使得鼓风机20停止工作，此时在鼓风机20的吹风作用下，存料盒21中非额粉尘通过导入管16进入反应空间18内部，在鼓风机20工作的时候，遮挡板15会在风力的作用下打开，使得粉尘进入反应空间18的内部，在鼓风机20停止工作的时候，遮挡板15会在重力的作用下关闭，使得封闭所述导入管16的连通口，此时反应空间18中已经充斥着与空气相融合的粉尘，在鼓风机20停止工作之后，中央处理器控制所述电动伸缩机构使得所述加热片14与所述反应空间18的表面接触设定的加热时间，此处为模拟火源，由于反应空间18由导热的防爆玻璃组成，因此，能够将加热片14的热量传导到反应空间18内部，此时，就可以引发粉尘爆炸的化学反应，此时，会产生大量的热量和气体，并且气体和粉尘向上运动，在气压的作用下，卡接在连接管7内部的隔离板为被向上顶起，进入演示空间6，同时，该粉尘反应也会在演示空间6内进行反应的呈现，由于演示空间6使用防爆玻璃，这样就可以使得实验人员清楚的看到实验演示的效果。

同时，在本发明中，粉尘的数量是由实验人员决定的，因此，粉尘的浓度是由实验人员进行变量的改变的。

在本实施例中，所述演示空间6的上壁为盖体3，所述盖体3下面设置有灭火机构5。本发明设置灭火机构5可以使得在演示实验进行完毕之后，通过灭火机构5演示空间6内进行灭火处理，这样就可以使得实验的安全进行。在本发明中，灭火结构5可以使得带有灭火剂的喷洒设备。

同时，在本实施例中，如图3所示，所述盖体3上开设有若干个用于透气的透气孔4，每一个透气孔4均用于连通所述演示空间6内部和外部。在反应的过程中，会产出大量的气体，这样就可以通过透气孔4将其进行释放，这样可以使得有效的减小演示空间6中的气体压力。

同时，在本实施例中，所述盖体3上设置有：挡板1和盖板2。其中，挡板1纵向的设置在所述盖体3的边缘上，其上端设置有所述灭火机构5的开关23。盖板2通过第二铰接件铰接在所述盖体3的上表面，所述过第二铰接件位于所述挡板1周围。当所述盖板2与所述盖体3平行的时候，盖板2能够遮挡住所述盖体3上的全部所述透气孔4，当所述盖板2与所述挡板1接触的时候，盖板2能够与按动所述开关23。

在上述技术方案中，当演示空间6中的气体压力达到一定的数量的时候，也是该化学反应进行到一定程度可以停止的时候，演示空间6中的气体会通过透气孔4冲出演示空间6，此时，就可以将盖板2顶起，使得盖板2运动，就会使得盖板2与挡板1触碰，从而使得按动所述灭火机构5的开关23，这样就可以将灭火机构5打开，使得其进行工作，将演示空间6内进行灭火处理，使得实验演示结束。平时，用于重力的作用，盖板2与所述盖体3平行，是盖在盖体3的上面的。

同时，在本实施例中，所述灭火机构5的数量有若干个，灭火机构5与所述透气孔4在所述盖体3的底面交替分布。这样就可以说灭火的效果更加的良好，从多个方位对演示空间6中进行灭火，使得可以尽早的结束演示空间6内的化学反应。

在本实施例中，如图2所示，所述存料盒21的顶部通过分选机构17连接有放料器19，所述分选机构17用于控制粉尘的数量并连通所述存料盒21和放料器19，所述中央处理器控制所述分选机构分选的粉尘数量，所述分选机构与所述电源装置电连接。

同时，在本实施例中，所述分选机构17包括：连接块17-1、通道17-3以及电机17-4。其中，连接块17-1设置在所述存料盒21和所述放料器19之间，其底部的中央设置有开口向下的豁口17-2。通道17-3纵向的开设在所述连接块17-1的一端，上下贯穿所述连接块17-1，其与所述存料盒21上壁开设的通口22横截面尺寸一致。电机17-4固定在所述存料盒21上，其输出轴连接在所述豁口17-2的中央。所述中央处理器通过控制所述电机17-4的输出轴所转动的圈数，控制所述分选机构分选的粉尘数量，所述电机17-4与所述电源装置电连接。

上述技术方案中，用户通过设定所需要的粉尘的数量，中央处理器根据设定的粉尘的数量判断电机17-4的输出轴所需要转动的圈数，电机17-4的输出轴每转动一圈，就会使得连接块17-1进行一圈的自转，此时，通道17-3就会转动一圈，当通道17-3与存料盒21上的通口22连通的时候，粉尘下落，由于通道17-3与存料盒21上的通口22的尺寸已知，侧可以根据下落时间计算出当前多下落的粉尘的数量，由此，就可以控制粉尘的数量。

同时，在本实施例中，所述放料器19为漏斗，漏斗的底部与所述连接块17-1上表面的边缘连接，所述连接块17-1的底面与所述存料盒21的顶面接触。用户在使用的时候，可以将一定量的粉尘放在漏斗中进行备用，这样就无需在每一次的实验演示中，都要重新准备实验所需要的粉尘，另外，只要漏斗中的粉尘的数量足够多，也可以有效的防止粉尘不够的情形发生。

在本实施例中，如图1所示，所述电动伸缩机构包括：支撑杆9、连接板13以及电动收线器10。其中，支撑杆9纵向的固定在所述底座12上。连接板13纵向的设置在所述支撑杆9的一侧，其一面与所述加热片14连接，另一面分别通过上下两个弹簧8连接在所述支撑杆9上。电动收线器10固定在所述支撑杆9上，通过所述线绳11与所述连接板13连接，其还与所述电源装置电连接。所述中央处理器需要使得加热片14与所述反应空间18接触的时候，控制所述电动收线器10放线，所述中央处理器需要使得加热片14与所述反应空间18分离的时候，控制所述电动收线器10收线。

上述技术方案中，需要使得加热片14与所述反应空间18接触的时候，中央处理器控制所述电动收线器10放线，此时，在弹簧8的作用下，就可以使得将连接板13推向反应空间18的一侧，此时加热片14就可以与反应空间18接触，需要使得加热片14与所述反应空间18分离的时候，中央处理器控制所述电动收线器10收线，这样就可以使得弹簧8收缩，使得连接板13被拉回支撑杆9的一侧，这样就可以使得加热片14与所述反应空间18分离。

同时，在本实施例中，所述电动收线器10的数量有一个且位于两个所述弹簧8的中央。这样在就可以连接板13的受力更加的均匀，从而使得连接板13的运动更加的平稳。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，包括：

反应空间(18)，设置在底座(12)上，其外壳表面由导热的防爆玻璃组成；

演示空间(6)，位于所述反应空间的上方，其外壳由防爆玻璃组成，其底部通过连接管(7)与所述反应空间(18)连通，连接管(7)内部卡接有能够封闭所述反应空间(18)的隔离板；

加热片(14)，位于所述反应空间(18)的外侧，通过电动伸缩机构控制其是否与所述反应空间(18)的表面接触，所述电动伸缩机构设置在所述底座(12)上，电动伸缩机构的伸缩端与所述加热片连接；

存料盒(21)，其设置在所述底座(12)上，其盒体的左右两侧壁上分别开设有一传输口，其中一个所述传输口与所述鼓风机(20)的出风口连接，另一个所述传输口通过导入管(16)与所述反应空间(18)连通；

遮挡板(15)，设置在所述反应空间(18)的内部，用于封闭所述导入管(16)的连通口，其顶部通过第一铰接件铰接在所述反应空间(18)的内壁上；

中央处理器，用于控制所述鼓风机(20)工作设定的充气时间之后，控制所述电动伸缩机构使得所述加热片(14)与所述反应空间(18)的表面接触设定的加热时间；

电源装置，用于给所述中央处理器、鼓风机(20)、加热片(14)以及电动伸缩机构提供供电服务。

2.如权利要求1所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述演示空间(6)的上壁为盖体(3)，所述盖体(3)下面设置有灭火机构(5)。

3.如权利要求2所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述盖体(3)上开设有若干个用于透气的透气孔(4)，每一个透气孔(4)均用于连通所述演示空间(6)内部和外部。

4.如权利要求3所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述盖体(3)上设置有：

挡板(1)，纵向的设置在所述盖体(3)的边缘上，其上端设置有所述灭火机构(5)的开关(23)；

盖板(2)，通过第二铰接件铰接在所述盖体(3)的上表面，所述过第二铰接件位于所述挡板(1)周围；

当所述盖板(2)与所述盖体(3)平行的时候，盖板(2)能够遮挡住所述盖体(3)上的全部所述透气孔(4)，当所述盖板(2)与所述挡板(1)接触的时候，盖板(2)能够与按动所述开关(23)。

5.如权利要求3所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述灭火机构(5)的数量有若干个，灭火机构(5)与所述透气孔(4)在所述盖体(3)的底面交替分布。

6.如权利要求1所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述存料盒(21)的顶部通过分选机构(17)连接有放料器(19)，所述分选机构(17)用于控制粉尘的数量并连通所述存料盒(21)和放料器(19)，所述中央处理器控制所述分选机构分选的粉尘数量，所述分选机构与所述电源装置电连接。

7.如权利要求6所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述分选机构(17)包括：

连接块(17-1)，设置在所述存料盒(21)和所述放料器(19)之间，其底部的中央设置有开口向下的豁口(17-2)；

通道(17-3)，纵向的开设在所述连接块(17-1)的一端，上下贯穿所述连接块(17-1)，其与所述存料盒(21)上壁开设的通口(22)横截面尺寸一致；

电机(17-4)，固定在所述存料盒(21)上，其输出轴连接在所述豁口(17-2)的中央；

所述中央处理器通过控制所述电机(17-4)的输出轴所转动的圈数，控制所述分选机构分选的粉尘数量，所述电机(17-4)与所述电源装置电连接。

8.如权利要求7所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述放料器(19)为漏斗，漏斗的底部与所述连接块(17-1)上表面的边缘连接，所述连接块(17-1)的底面与所述存料盒(21)的顶面接触。

9.如权利要求1所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述电动伸缩机构包括：

支撑杆(9)，纵向的固定在所述底座(12)上；

连接板(13)，纵向的设置在所述支撑杆(9)的一侧，其一面与所述加热片(14)连接，另一面分别通过上下两个弹簧(8)连接在所述支撑杆(9)上；

电动收线器(10)，固定在所述支撑杆(9)上，通过所述线绳(11)与所述连接板(13)连接，其还与所述电源装置电连接；

所述中央处理器需要使得加热片(14)与所述反应空间(18)接触的时候，控制所述电动收线器(10)放线，所述中央处理器需要使得加热片(14)与所述反应空间(18)分离的时候，控制所述电动收线器(10)收线。

10.如权利要求9所述的一种全自动粉尘爆炸演示仪，其特征在于，所述电动收线器(10)的数量有一个且位于两个所述弹簧(8)的中央。

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