CN112758479B - 一种博物馆用文物防震保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种博物馆用文物防震保护装置。使用内外双层的保护箱对文物进行保护，内部设置弹性泡沫，降低内部文物的冲击，外部包裹非牛顿流体，一方面在低速的振动下，非牛顿流体可很好的冲抵外界的振动和晃动；而在高速的撞击下，非牛顿流体可以形成坚硬的保护，放置外界冲击直接对文物造成破坏；在搬运的过程中还可以实时检测超声数据，使得即使不用注视这文物也可以得到其振动的情况；另外使文物的保护内壳的密度和外部的非牛顿流体的密度一致，从而使得整个内壳在外壳内是悬浮的，可以很好的控制其位置，保护效果好。

Description

一种博物馆用文物防震保护装置
技术领域
本发明涉及文物保护领域，尤其涉及一种博物馆用文物防震保护装置。
背景技术
随着现代减隔震技术的发展，从上个世纪90年代开始，美国、日本等先后提出将减隔震技术应用于文物的防震保护。国内对文物的防震保护工作，多家博物馆普遍采用了“卡、栓、粘、侧支”等传统手段保护措施。但是，大量震害事实表明传统的保护措施并不能确保文物在的安全，我国的文物防震问题再次引起了管理阶层和研究人员的高度重视。
申请号CN201910743594.8公开了一种博物馆用文物防震保护装置，通过升降杆令文物既可以放入保护箱壳内保存运输，又可以从保护箱体中升出展示，还设有震动传感器模块和报警模块，在受到强烈的震动时自动报警，并控制升降杆下降，散落压缩海绵颗粒在文物周边防止文物晃动，使得文物进入到保护箱体内被保护，有效的保护文物。
但是现有的防震一般都是使用坚硬的外壳保护内部的文物，结构简单，并不能适应不同程度的冲击，也不能在搬运中对文物进行保护。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题提供一种博物馆用文物防震保护装置，包括保护箱和注浆器
保护箱包括外壳和内壳，外壳内设置有垂直于外壳内表面的多个弹簧，内壳内放置有弹性泡沫塑料块，用于保护放入的文物；当将内壳放置于外壳之内时，弹簧用于支撑内壳；
外壳顶部设置有注浆口，底部设置有排浆口；非牛顿流体可由注浆口注入，并充满外壳与内壳之间的空间，从而在外壳和内壳之间形成非牛顿流体保护层；
外壳内设置有多对超声收发器，超声收发器用于发射和接收超声波，从而对非牛顿流体保护层的状态进行监测；
注浆器设置有称重模块和配浆模块，称重模块用于对文物进行称重获得文物的质量；配浆模块用于配置非牛顿流体的粉料和水的比例，从而使得非牛顿流体的密度等于将文物放入后的内壳的平均密度；从而将非牛顿流体填充入外壳和内壳之间后，内壳可以在非牛顿流体内悬浮。
弹簧的数量至少为6个，均匀布置在外壳的内壁上；注浆口设置有与之配合使用的注浆针，从而使得注浆器的输出管路可以和注浆口连接；
超声收发器的数据无线连接至移动终端，移动终端实时收集超声收发器发出和接收的数据变化，并根据数据变化判断外壳内非牛顿流体的受冲击状态。
超声收发器与移动终端的连接方式为通过蓝牙模块连接；超声收发器的发射端设置在外壳的中上部，收集端设置在中下部，移动终端实时收集每个超声收发器收集的超声信号和发出的超声信号的比值，并根据比值的变化判断非牛顿流体是否受到冲击。
外壳由上外壳体和下外壳体构成，上外壳体和下外壳体之间可拆卸的密封连接，使得非牛顿流体不会泄露。
外壳由酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂或丙烯基树脂材料制成，硬度高，保护性强；
内壳由聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚氯乙烯PVC 、尼龙Nylon、聚碳酸酯PC、聚氨酯PU、聚四氟乙烯PTFE或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成，具有弹性。
称重模块内部存储有内壳的质量m1和体积V，内壳内部弹性泡沫塑料块的质量m2，其中弹性泡沫塑料块具有多种不同类型，由此m2从称重模块的键盘提供多个数值中选择一个；
称重模块称取文物的质量m3，从而得到内壳的平均密度ρ1=(m1+m2+m3)/V；
配浆模块根据ρ1计算出所需配置的非牛顿流体的粉体质量m4和水的体积V2；
配浆模块通过进液孔和进料口向混料桶内进入粉体和水，并通过配浆模块内的搅拌器搅拌得到非牛顿流体；
在搅拌过程中，电子泵从配浆模块的混料桶中抽出非牛顿流体注入外壳内。
搅拌器的搅拌叶片截面呈圆形棍状。
有益效果：
本发明使用内外双层的保护箱对文物进行保护，内部设置弹性泡沫，降低内部文物的冲击，外部包裹非牛顿流体，一方面在低速的振动下，非牛顿流体可很好的冲抵外界的振动和晃动；而在高速的撞击下，非牛顿流体可以形成坚硬的保护，防止外界冲击直接对文物造成破坏；
在搬运的过程中还可以实时检测超声数据，使得即使不用注视这文物也可以得到其振动的情况；另外使文物的保护内壳的密度和外部的非牛顿流体的密度一致，从而使得整个内壳在外壳内是悬浮的，可以很好的控制其位置，保护效果好。
非牛顿流体可以选择淀粉，成本低，无污染。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为本发明的保护箱结构示意图；
图2为本发明的注浆器的结构示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
一种博物馆用文物防震保护装置，包括保护箱和注浆器9
保护箱包括外壳1和内壳2，外壳1内设置有垂直于外壳1内表面的多个弹簧3，内壳2内放置有弹性泡沫塑料块4，用于保护放入的文物；当将内壳2放置于外壳1之内时，弹簧3用于支撑内壳2；
外壳1顶部设置有注浆口5，底部设置有排浆口6；非牛顿流体可由注浆口5注入，并充满外壳1与内壳2之间的空间，从而在外壳1和内壳2之间形成非牛顿流体保护层；
外壳1内设置有多对超声收发器，超声收发器用于发射和接收超声波，从而对非牛顿流体保护层的状态进行监测；
注浆器9设置有称重模块10和配浆模块，称重模块10用于对文物进行称重获得文物的质量；配浆模块用于配置非牛顿流体的粉料和水的比例，从而使得非牛顿流体的密度等于将文物放入后的内壳2的平均密度；从而将非牛顿流体填充入外壳1和内壳2之间后，内壳2可以在非牛顿流体内悬浮。
弹簧3的数量至少为6个，均匀布置在外壳1的内壁上；注浆口5设置有与之配合使用的注浆针8，从而使得注浆器9的输出管路11可以和注浆口5连接；
超声收发器的数据无线连接至移动终端，移动终端实时收集超声收发器发出和接收的数据变化，并根据数据变化判断外壳1内非牛顿流体的受冲击状态。
超声收发器与移动终端的连接方式为通过蓝牙模块18连接；超声收发器的发射端7设置在外壳1的中上部，收集端17设置在中下部，移动终端实时收集每个超声收发器收集的超声信号和发出的超声信号的比值，并根据比值的变化判断非牛顿流体是否受到冲击。
外壳1由上外壳1体和下外壳1体构成，上外壳1体和下外壳1体之间可拆卸的密封连接，使得非牛顿流体不会泄露。
外壳1由酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂或丙烯基树脂材料制成，硬度高，保护性强；
内壳2由聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚氯乙烯PVC、尼龙Nylon、聚碳酸酯PC、聚氨酯PU、聚四氟乙烯PTFE或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成，具有弹性。
称重模块10内部存储有内壳2的质量m1和体积V，内壳2内部弹性泡沫塑料块4的质量m2，其中弹性泡沫塑料块4具有多种不同类型，由此m2从称重模块10的键盘提供多个数值中选择一个；
称重模块10称取文物的质量m3，从而得到内壳2的平均密度ρ1=(m1+m2+m3)/V；
配浆模块根据ρ1计算出所需配置的非牛顿流体的粉体质量m4和水的体积V2；
配浆模块通过进液孔12和进料口13向混料14桶内进入粉体和水，并通过配浆模块内的搅拌器15搅拌得到非牛顿流体；
在搅拌过程中，电子泵16从配浆模块的混料桶中抽出非牛顿流体注入外壳1内。
搅拌器的搅拌叶片截面呈圆形棍状。
使用时，先根据文物的体积选择合适的弹性泡沫塑料块，然后将其质量输入称重模块，然后将文物放置于称重模块上，对其进行称重；
然后称重模块自动计算出ρ1，并根据ρ1计算出所需配置的非牛顿流体的粉体质量m4和水的体积V2；配浆模块通过进液孔12和进料口13向混料14桶内进入粉体和水，并通过配浆模块内的搅拌器15搅拌得到非牛顿流体；
将文物取下，放好在内壳内部，然后将其放置在外壳内，将外壳的上下部分密封好，打开注浆口，结合好注浆器9的输出管路11和注浆口5，在搅拌过程中，电子泵16从配浆模块的混料桶中抽出非牛顿流体注入外壳1内。
随着非牛顿流体的注入，观察超声收发器的数据，判断是否有信号，如果信号达到阈值，停止注入，关闭注浆器；
将整个装置放置到搬运的交通工具上进行搬运，在搬运过程中实时观察超声收发器的数据，如果超声收发器的数据发生突变，则说明装置收到外界冲击，需要降低搬运的速度或者调节车速等。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种博物馆用文物防震保护装置，包括保护箱和注浆器（9）；其特征在于：
保护箱包括外壳（1）和内壳（2），外壳（1）内设置有垂直于外壳（1）内表面的多个弹簧（3），内壳（2）内放置有弹性泡沫塑料块（4），用于保护放入的文物；当将内壳（2）放置于外壳（1）之内时，弹簧（3）用于支撑内壳（2）；
外壳（1）顶部设置有注浆口（5），底部设置有排浆口（6）；非牛顿流体可由注浆口（5）注入，并充满外壳（1）与内壳（2）之间的空间，从而在外壳（1）和内壳（2）之间形成非牛顿流体保护层；
外壳（1）内设置有多对超声收发器，超声收发器用于发射和接收超声波，从而对非牛顿流体保护层的状态进行监测；
注浆器（9）设置有称重模块（10）和配浆模块，称重模块（10）用于对文物进行称重获得文物的质量；配浆模块用于配置非牛顿流体的粉料和水的比例，从而使得非牛顿流体的密度等于将文物放入后的内壳（2）的平均密度；从而将非牛顿流体填充入外壳（1）和内壳（2）之间后，内壳（2）可以在非牛顿流体内悬浮；
弹簧（3）的数量至少为6个，均匀布置在外壳（1）的内壁上；注浆口（5）设置有与之配合使用的注浆针（8），从而使得注浆器（9）的输出管路（11）可以和注浆口（5）连接；
超声收发器的数据无线连接至移动终端，移动终端实时收集超声收发器发出和接收的数据变化，并根据数据变化判断外壳（1）内非牛顿流体的受冲击状态；
超声收发器与移动终端的连接方式为通过蓝牙模块（18）连接；超声收发器的发射端（7）设置在外壳（1）的中上部，收集端（17）设置在中下部，移动终端实时收集每个超声收发器收集的超声信号和发出的超声信号的比值，并根据比值的变化判断非牛顿流体是否受到冲击；
称重模块（10）内部存储有内壳（2）的质量m1和体积V，内壳（2）内部弹性泡沫塑料块（4）的质量m2，其中弹性泡沫塑料块（4）具有多种不同类型，由此m2从称重模块（10）的键盘提供多个数值中选择一个；
称重模块（10）称取文物的质量m3，从而得到内壳（2）的平均密度ρ1=(m1+m2+m3)/V；
配浆模块根据ρ1计算出所需配置的非牛顿流体的粉体质量m4和水的体积V2；
配浆模块通过进液孔（12）和进料口（13）向混料（14）桶内进入粉体和水，并通过配浆模块内的搅拌器（15）搅拌得到非牛顿流体；
在搅拌过程中，电子泵（16）从配浆模块的混料桶中抽出非牛顿流体注入外壳（1）内。
2.根据权利要求1所述的文物防震保护装置，其特征在于：
外壳（1）由上外壳（1）体和下外壳（1）体构成，上外壳（1）体和下外壳（1）体之间可拆卸的密封连接，使得非牛顿流体不会泄露。
3.根据权利要求1所述的文物防震保护装置，其特征在于：
外壳（1）由酚醛塑料、聚氨酯塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、呋喃塑料、有机硅树脂或丙烯基树脂材料制成，硬度高，保护性强；
内壳（2）由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚氯乙烯（PVC） 、尼龙（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（PTFE）或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成，具有弹性。
4.根据权利要求1所述的文物防震保护装置，其特征在于：
搅拌器的搅拌叶片截面呈圆形棍状。
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