CN113368795B - 一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，包括底座、灯管，其中，所述底座为上开口的腔体，其上方可沿水平面活动的浮动台，所述浮动台中间固定有竖直的灯管，所述底座内壁与浮动台间设有可转动的转环，所述转环上圆周分布有多个试管座组件，所述试管座组件上能够放置试管；所述底座上试管座组件的外围围有外壳，所述外壳的高度高于灯管和试管，所述外壳上方设有可拆卸的顶盖。与现有技术相比，本发明试管能够均匀接受灯管的光照；且当转环旋转并通过滑杆带动浮动台旋转时，浮动台的中心位置即灯管所在的位置始终保持不变，从而能够让试管底座上的试管绕灯管旋转使光照强度周期性变化。

Description

一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构

技术领域

本发明涉及一种化学实验装置技术领域，具体是一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构。

背景技术

在光化学反应中，反应物分子吸收光能，反应物分子基态跃迁至激发态，成为活化反应物分子，而后发生化学反应。分子从基态到激发态吸收的能量，有时远远超过热化学反应可得到的能量。故有机光化学合成，可完成许多热化学反应难以完成、甚至不能完成的合成任务。

光化学反应是通过光子的吸收使反应物的某一基团激发面促进反应的进行，反应产物所具有的能量可以高于起始反应物所具有的能量。光化学反应的速度主要取决于光的辐射强度。有些简单的光化学反应，其速度只取决于光的辐射强度，但在一些更复杂的光化学反应中，光的辐射强度会对光化学反应有不同的影响，因此，在实验中需要用到对照实验来验证不同光强对有机合成光反应的影响；

现有技术中，通常使用PMW调控灯管的光照强度，并进行多次实验或同时在不同的设备中进行不同的实验的方式进行光照强度对有机合成光反应影响的实验，需要用到较多的设备和耗费时间长，且不同设备间的机械误差还会对实验结果造成影响。

因此，有必要提供一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一：一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，包括底座、灯管，其中，所述底座为上开口的腔体，其上方可沿水平面活动的浮动台，所述浮动台中间固定有竖直的灯管，所述底座内壁与浮动台间设有可转动的转环，所述转环上圆周分布有多个试管座组件，所述试管座组件上能够放置试管；

所述底座上试管座组件的外围围有外壳，所述外壳的高度高于灯管和试管，所述外壳上方设有可拆卸的顶盖。

进一步的，作为优选，所述转环上方试管座组件间的间隙中固定有多根竖直的支架支撑杆，每根支架支撑杆固定到位于转环上方的支架环中，所述支架环对应试管座组件的位置开设有通孔，所述通孔中设有支架轴承，所述支架轴承能够与试管可转动地连接。

进一步的，作为优选，所述试管座组件包括滑杆，所述滑杆为开设有通槽的杆体，其的一端与转环可转动地连接，且所述滑杆与转环的连接点处固定有自转电机，所述自转电机的输出端固定有试管底座，所述试管底座为橡胶材质的碗状底座，其能够将试管的底部卡住而将其固定。

进一步的，作为优选，所述浮动台边缘圆周分布地固定有多个滑销，每个所述滑销各与滑杆中的通槽配合可滑动地连接，且所述滑销能够限制与滑杆间竖直方向的位移。

进一步的，作为优选，所述转环下方的底座内通过转盘轴承可转动地设有转盘，所述转盘通过多根竖直的转盘支撑杆与转环固定连接。

进一步的，作为优选，所述转盘下方的底座内通过伞齿轮轴承可转动地连接有从动伞齿轮，所述从动伞齿轮与转盘间通过键连接，从而使其二者间能够传递扭矩。

进一步的，作为优选，所述底座中可转动地设有贯穿其侧壁的主动伞齿轮，所述主动伞齿轮的转轴沿底座的径向延伸，其与在底座内为齿部，且与从动伞齿轮呈直角啮合，所述主动伞齿轮在底座外部的转轴连接到转盘电机的输出轴中。

进一步的，作为优选，所述转盘中心开有漏斗形通孔，所述从动伞齿轮的中心也开有与之对称的倒漏斗形通孔，其二者的孔共同组成沙漏型孔，所述沙漏型孔的中心设有万向球轴承，所述万向球轴承的轴承壁与转盘中心孔内壁固定连接，所述万向球轴承的球体上下两端分别固定有两根贯穿转盘中心孔和从动伞齿轮中心孔的万向杆；

所述万向球轴承上下两端连接的万向杆为能够伸缩的伸缩杆。

进一步的，作为优选，所述万向球轴承上方链接的万向杆的另一端通过上万向节与浮动台的中心连接，所述万向球轴承下方链接的万向杆的另一端连接有下万向节。

进一步的，作为优选，所述下万向节的外表面铰接有调整连杆一，所述调整连杆一贯穿底座侧壁开设的滑槽延伸到底座外，所述底座外固定有调整电机一，所述调整电机一的输出端连接到凸轮的基圆中，且该凸轮远离基圆的一端与调整连杆一在底座外的一端铰接；

所述下万向节的外表面还铰接有与调整连杆一垂直的调整连杆二，所述调整连杆二贯穿底座侧壁开设的另一滑槽延伸到底座外，并且所述调整连杆二通过与调整连杆一相同的方式连接有调整电机二。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，当试管贯穿支架轴承放置到试管底座并固定住后，自转电机能够驱动试管转动，使其能够均匀接受灯管的光照；通过调整电机一和调整电机二分别驱动调整连杆一和调整连杆二，能够推动万向杆绕万向球轴承转动，从而使浮动台能够进行平面的二轴运动；并且，由于滑销与滑杆的滑动连接，当转环旋转并通过滑杆带动浮动台旋转时，浮动台的中心位置即灯管所在的位置始终保持不变，从而能够让试管底座上的试管绕灯管旋转使光照强度周期性变化。

附图说明

图1为一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构的结构示意图；

图2为一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构的剖面结构示意图；

图3为一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构的俯视结构示意图；

图中：1、底座；2、外壳；3、灯管；4、转环；5、试管座组件；6、支架环；7、试管；8、浮动台；9、顶盖；11、调整电机一；12、调整电机二；13、调整连杆一；14、调整连杆二；15、转盘轴承；16、伞齿轮轴承；17、转盘电机；41、转盘；42、转盘支撑杆；43、从动伞齿轮；44、主动伞齿轮；51、滑杆；52、自转电机；53、试管底座；54、滑销；61、支架支撑杆；62、支架轴承；81、万向杆；82、万向球轴承；83、下万向节；84、上万向节。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，包括底座1、灯管3，所述底座1为上开口的腔体，其上方可沿水平面活动的浮动台8，所述浮动台8中间固定有竖直的灯管3，所述底座1内壁与浮动台8间设有可转动的转环4，所述转环4上圆周分布有多个试管座组件5，所述试管座组件5上能够放置试管7；

所述底座1上试管座组件5的外围围有外壳2，所述外壳2的高度高于灯管3和试管7，所述外壳2上方设有可拆卸的顶盖9。

本实施例中，所述转环4上方试管座组件5间的间隙中固定有多根竖直的支架支撑杆61，每根支架支撑杆61固定到位于转环4上方的支架环6中，所述支架环6对应试管座组件5的位置开设有通孔，所述通孔中设有支架轴承62，所述支架轴承62能够与试管7可转动地连接。

请参阅图2和图3，本实施例中，所述试管座组件5包括滑杆51，所述滑杆51为开设有通槽的杆体，其的一端与转环4可转动地连接，且所述滑杆51与转环4的连接点处固定有自转电机52，所述自转电机52的输出端固定有试管底座53，所述试管底座53为橡胶材质的碗状底座，其能够将试管7的底部卡住而将其固定；

当试管7贯穿支架轴承62放置到试管底座53并固定住后，自转电机52能够驱动试管7转动，使其能够均匀接受灯管3的光照。

本实施例中，所述浮动台8边缘圆周分布地固定有多个滑销54，每个所述滑销54各与滑杆51中的通槽配合可滑动地连接，且所述滑销54能够限制与滑杆51间竖直方向的位移；

也就是说，通过滑销54与滑杆51的限制作用，使得浮动台8能够与转环4保持在同一平面，且能够在转环4内的平面移动。

请参阅图2，本实施例中，所述转环4下方的底座1内通过转盘轴承15可转动地设有转盘41，所述转盘41通过多根竖直的转盘支撑杆42与转环固定连接。

本实施例中，所述转盘41下方的底座1内通过伞齿轮轴承16可转动地连接有从动伞齿轮43，所述从动伞齿轮43与转盘41间通过键连接，从而使其二者间能够传递扭矩。

本实施例中，所述底座1中可转动地设有贯穿其侧壁的主动伞齿轮44，所述主动伞齿轮44的转轴沿底座1的径向延伸，其与在底座1内为齿部，且与从动伞齿轮43呈直角啮合，所述主动伞齿轮44在底座1外部的转轴连接到转盘电机17的输出轴中；

转盘电机17能够通过主动伞齿轮44和从动伞齿轮43的传动而驱动转盘41旋转，从而使其上的转环4和试管座组件5转动。

本实施例中，所述转盘41中心开有漏斗形通孔，所述从动伞齿轮43的中心也开有与之对称的倒漏斗形通孔，其二者的孔共同组成沙漏型孔，所述沙漏型孔的中心设有万向球轴承82，所述万向球轴承82的轴承壁与转盘41中心孔内壁固定连接，所述万向球轴承82的球体上下两端分别固定有两根贯穿转盘41中心孔和从动伞齿轮43中心孔的万向杆81。

本实施例中，所述万向球轴承82上下两端连接的万向杆81为能够伸缩的伸缩杆。

本实施例中，所述万向球轴承82上方链接的万向杆81的另一端通过上万向节84与浮动台8的中心连接，所述万向球轴承82下方链接的万向杆81的另一端连接有下万向节83。

本实施例中，所述下万向节83的外表面铰接有调整连杆一13，所述调整连杆一13贯穿底座1侧壁开设的滑槽延伸到底座1外，所述底座1外固定有调整电机一11，所述调整电机一11的输出端连接到凸轮的基圆中，且该凸轮远离基圆的一端与调整连杆一13在底座1外的一端铰接；

所述下万向节83的外表面还铰接有与调整连杆一13垂直的调整连杆二14，所述调整连杆二14贯穿底座1侧壁开设的另一滑槽延伸到底座1外，并且所述调整连杆二14通过与调整连杆一13相同的方式连接有调整电机二12；

也就是说，通过调整电机一11和调整电机二12分别驱动调整连杆一13和调整连杆二14，能够推动万向杆81绕万向球轴承82转动，从而使浮动台8能够进行平面的二轴运动；

并且，由于滑销54与滑杆51的滑动连接，当转环4旋转并通过滑杆51带动浮动台8旋转时，浮动台8的中心位置即灯管3所在的位置始终保持不变。

具体实施时，能够通过自转电机52驱动试管7自转、通过转盘电机17驱动试管7绕灯管旋转、通过调整电机一11和调整电机二12驱动浮动台8进行平面的二轴运动以调整灯管3的位置，从而对灯管3、试管7的相对位置做出改变而进行不同的有机合成光反应实验；

实施例一中，在不同的试管7内进行有机合成光反应在不同光照强度下的对比实验：

将多根装有相同实验品的试管7放入试管座组件5上，通过调整电机一11和调整电机二12驱动浮动台8在平面中移动，按梯度调整好灯管3到每根试管7的距离，使不同的试管7受到的光照强度不同，盖上顶盖9防止外部光源的干扰，打开灯管3和自转电机52使试管7的每一面都均匀受到光照，达到规定时间后关闭灯管3和自转电机52，检测每根试管7内的生成物状态，能够得到在同一光源下不同光照强度对有机合成光反应的影响。

实施例二中，进行有机合成光反应周期性光照实验：

将一根或多根装有实验品的试管7放入试管座组件5上，通过调整电机一11和调整电机二12驱动浮动台8在平面中移动，按循环周期按调整好灯管3到试管7的最近与最远距离，盖上顶盖9防止外部光源的干扰，打开灯管3和自转电机52使试管7的每一面都均匀受到光照，打开转盘电机17使每根试管7绕灯管3做改变距离的周期性旋转，达到规定时间后关闭灯管3和自转电机52，检测每根试管7，通过多次检测不同周期下试管7内的生成物状态，能够得到在不同周期的光源下对有机合成光反应的影响。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，包括底座（1）、灯管（3），其特征在于，所述底座（1）为上开口的腔体，其上方可沿水平面活动的浮动台（8），所述浮动台（8）中间固定有竖直的灯管（3），所述底座（1）内壁与浮动台（8）间设有可转动的转环（4），所述转环（4）上圆周分布有多个试管座组件（5），所述试管座组件（5）上能够放置试管（7）；

所述底座（1）上试管座组件（5）的外围围有外壳（2），所述外壳（2）的高度高于灯管（3）和试管（7），所述外壳（2）上方设有可拆卸的顶盖（9）；

所述转环（4）下方的底座（1）内通过转盘轴承（15）可转动地设有转盘（41），所述转盘（41）通过多根竖直的转盘支撑杆（42）与转环固定连接；

所述转盘（41）下方的底座（1）内通过伞齿轮轴承（16）可转动地连接有从动伞齿轮（43），所述从动伞齿轮（43）与转盘（41）间通过键连接，从而使其二者间能够传递扭矩；

所述转盘（41）中心开有漏斗形通孔，所述从动伞齿轮（43）的中心也开有与之对称的倒漏斗形通孔，其二者的孔共同组成沙漏型孔，所述沙漏型孔的中心设有万向球轴承（82），所述万向球轴承（82）的轴承壁与转盘（41）中心孔内壁固定连接，所述万向球轴承（82）的球体上下两端分别固定有两根贯穿转盘（41）中心孔和从动伞齿轮（43）中心孔的万向杆（81）；

所述万向球轴承（82）上下两端连接的万向杆（81）为能够伸缩的伸缩杆；

所述试管座组件（5）包括滑杆（51），所述滑杆（51）为开设有通槽的杆体，其的一端与转环（4）可转动地连接，且所述滑杆（51）与转环（4）的连接点处固定有自转电机（52），所述自转电机（52）的输出端固定有试管底座（53），所述试管底座（53）为橡胶材质的碗状底座，其能够将试管（7）的底部卡住而将其固定；

所述浮动台（8）边缘圆周分布地固定有多个滑销（54），每个所述滑销（54）各与滑杆（51）中的通槽配合可滑动地连接，且所述滑销（54）能够限制与滑杆（51）间竖直方向的位移。

2.根据权利要求1所述的一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，其特征在于，所述转环（4）上方试管座组件（5）间的间隙中固定有多根竖直的支架支撑杆（61），每根支架支撑杆（61）固定到位于转环（4）上方的支架环（6）中，所述支架环（6）对应试管座组件（5）的位置开设有通孔，所述通孔中设有支架轴承（62），所述支架轴承（62）能够与试管（7）可转动地连接。

3.根据权利要求1所述的一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，其特征在于，所述底座（1）中可转动地设有贯穿其侧壁的主动伞齿轮（44），所述主动伞齿轮（44）的转轴沿底座（1）的径向延伸，其与在底座（1）内为齿部，且与从动伞齿轮（43）呈直角啮合，所述主动伞齿轮（44）在底座（1）外部的转轴连接到转盘电机（17）的输出轴中。

4.根据权利要求1所述的一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，其特征在于，所述万向球轴承（82）上方链接的万向杆（81）的另一端通过上万向节（84）与浮动台（8）的中心连接，所述万向球轴承（82）下方链接的万向杆（81）的另一端连接有下万向节（83）。

5.根据权利要求4所述的一种有机合成光反应实验装置的光线调节机构，其特征在于，所述下万向节（83）的外表面铰接有调整连杆一（13），所述调整连杆一（13）贯穿底座（1）侧壁开设的滑槽延伸到底座（1）外，所述底座（1）外固定有调整电机一（11），所述调整电机一（11）的输出端连接到凸轮的基圆中，且该凸轮远离基圆的一端与调整连杆一（13）在底座（1）外的一端铰接；

所述下万向节（83）的外表面还铰接有与调整连杆一（13）垂直的调整连杆二（14），所述调整连杆二（14）贯穿底座（1）侧壁开设的另一滑槽延伸到底座（1）外，并且所述调整连杆二（14）通过与调整连杆一（13）相同的方式连接有调整电机二（12）。

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