CN114217115B - 一种自预警式防撞电流表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自预警式防撞电流表，属于电表技术领域，本发明可以通过在周围新增防撞条的方式来起到防撞作用，在外侧的防撞条受到撞击后初步起到弹性缓冲作用，并将冲击力集中起来传递至集力柱上，进而对吸能袋进行挤压来实现二次缓冲，可以有效抵消外界的冲击力，并对电流表本体本身不易引起震动，同时在集力柱挤压的过程中触发自发热现象，并将热量传递至热分离杆处促使其发生分离动作，然后依靠静磁环对于预警膜的磁性排斥作用，迫使其向外侧膨胀来进行预警，提示撞击部位，同时膨胀后的预警膜在面对相同的撞击时可以增加一次缓冲的屏障，从而提高电流表的防撞击能力。

Description

一种自预警式防撞电流表

技术领域

本发明涉及电表技术领域，更具体地说，涉及一种自预警式防撞电流表。

背景技术

电流表是指用来测量交、直流电路中电流的仪表。在电路图中，电流表的符号为“圈A”。电流值以“安”或“A”为标准单位。

电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。在初中时期，所用电流表量程一般为0~0.6A和0~3A。

由于电流表属于精密测量仪器，内部具有繁多的零部件，因此在受到撞击后容易发生损坏，现有技术中电流表大多仅能依靠外壳进行来防止撞击，即使不会破裂，但是较大的震动作用也会干扰到电流表的正常使用。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自预警式防撞电流表，可以通过在周围新增防撞条的方式来起到防撞作用，在外侧的防撞条受到撞击后初步起到弹性缓冲作用，并将冲击力集中起来传递至集力柱上，进而对吸能袋进行挤压来实现二次缓冲，可以有效抵消外界的冲击力，并对电流表本体本身不易引起震动，同时在集力柱挤压的过程中触发自发热现象，并将热量传递至热分离杆处促使其发生分离动作，然后依靠静磁环对于预警膜的磁性排斥作用，迫使其向外侧膨胀来进行预警，提示撞击部位，同时膨胀后的预警膜在面对相同的撞击时可以增加一次缓冲的屏障，从而提高电流表的防撞击能力。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自预警式防撞电流表，包括电流表本体，所述电流表本体外端贴覆有磁屏蔽层，所述磁屏蔽层外端固定连接有多个均匀分布的防撞条，且防撞条竖直设置，所述磁屏蔽层靠近防撞条一端固定连接有多个均匀分布的吸能袋，所述防撞条靠近吸能袋一端固定连接有多个均匀分布的集力柱，且集力柱和吸能袋相对应，所述集力柱包括延伸底盘、收缩柱身以及静磁环，所述延伸底盘与防撞条固定连接，所述静磁环镶嵌连接于延伸底盘和防撞条之间，所述收缩柱身固定连接于延伸底盘的端部，所述延伸底盘上开设有换气孔，所述换气孔内活动镶嵌有相匹配的补气球，所述防撞条外端固定连接有多个均匀分布的预警膜，所述补气球靠近预警膜一端固定连接有热分离杆，所述热分离杆与预警膜之间固定连接有控制拉线。

进一步的，所述延伸底盘和收缩柱身均采用硬质隔热材料制成，所述延伸底盘为实心结构，所述收缩柱身为空心结构，且收缩柱身内填充有自发热材料，正常状态下补气球可以隔绝外界的空气，在受到撞击后将其向收缩柱身内侧挤压，外界空气可以通过换气孔进入，自发热材料可以与空气中的氧气发生化学反应并释放出大量的热量，热量传递至热分离杆时，可以触发其分离动作，进而触发预警膜的膨胀动作来实现自预警。

进一步的，所述防撞条包括一对定位块、弹力条以及卸力拉线，所述定位块上下对称连接于磁屏蔽层外端，所述弹力条和卸力拉线均连接于一对定位块之间，且卸力拉线镶嵌于弹力条内，定位块起到定位作用，在弹力条受到撞击作用后，通过卸力拉线和定位块之间的定位效果，一方面可以对冲击力进行缓冲，另一方面可以防止弹力条出现过度形变而缩短使用寿命。

进一步的，所述定位块采用硬质材料制成，所述弹力条采用弹性透气材料制成，所述卸力拉线采用非弹性的柔性材料制成。

进一步的，所述补气球包括导热球体、弹性密封环以及导热丝，所述弹性密封环包覆于导热球体外表面，所述导热丝固定连接于导热球体远离热分离杆的一端，弹性密封环可以依靠弹性辅助导热球体对换气孔进行封堵，在导热球体整体向内移动后，自发热材料反应发热，导热丝可以充分伸入其中吸收热量并向热分离杆传递。

进一步的，所述热分离杆包括依次连接的内杆、热熔层以及内杆，所述内杆与补气球连接，所述控制拉线与预警膜连接，正常状态下热熔层将内杆和内杆连接难以分离，在受热的情况下会熔化，然后在静磁环的磁性排斥作用下，预警膜可以向外侧膨胀，并通过控制拉线拉动内杆与内杆分离。

进一步的，所述内杆和内杆均采用硬质导热材料制成，所述热熔层采用热熔性材料制成。

进一步的，所述预警膜包括内膜、磁芯以及多块外挡片，所述磁芯固定连接于内膜内侧中心处，所述外挡片固定连接于内膜外表面并保持密集分布，正常状态下在内膜未膨胀之前，外挡片可以对内膜进行严密的覆盖，在静磁环对磁芯的排斥作用下，使得内膜向外侧膨胀并进行拉伸，此时外挡片无法对内膜进行严密的覆盖，露出的部分可以对外界进行预警，实现撞击位置的定位，同时膨胀后的内膜也可以增加一道缓冲屏障，同时外挡片在受到撞击后会发出声响，也可以作为一种预警手段。

进一步的，所述内膜采用弹性不透气材料制成并涂覆有彩漆，所述磁芯采用磁性材料制成并与静磁环之间保持磁性排斥，所述外挡片采用硬质非透明材料制成。

进一步的，所述吸能袋采用弹性防水材料制成囊状中空结构，且吸能袋内填充有非牛顿流体，在其受到迅速的冲击后，非牛顿流体可以迅速变硬来抵抗外力，具有良好的冲击力吸收效果。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过在周围新增防撞条的方式来起到防撞作用，在外侧的防撞条受到撞击后初步起到弹性缓冲作用，并将冲击力集中起来传递至集力柱上，进而对吸能袋进行挤压来实现二次缓冲，可以有效抵消外界的冲击力，并对电流表本体本身不易引起震动，同时在集力柱挤压的过程中触发自发热现象，并将热量传递至热分离杆处促使其发生分离动作，然后依靠静磁环对于预警膜的磁性排斥作用，迫使其向外侧膨胀来进行预警，提示撞击部位，同时膨胀后的预警膜在面对相同的撞击时可以增加一次缓冲的屏障，从而提高电流表的防撞击能力。

（2）延伸底盘和收缩柱身均采用硬质隔热材料制成，延伸底盘为实心结构，收缩柱身为空心结构，且收缩柱身内填充有自发热材料，正常状态下补气球可以隔绝外界的空气，在受到撞击后将其向收缩柱身内侧挤压，外界空气可以通过换气孔进入，自发热材料可以与空气中的氧气发生化学反应并释放出大量的热量，热量传递至热分离杆时，可以触发其分离动作，进而触发预警膜的膨胀动作来实现自预警。

（3）防撞条包括一对定位块、弹力条以及卸力拉线，定位块上下对称连接于磁屏蔽层外端，弹力条和卸力拉线均连接于一对定位块之间，且卸力拉线镶嵌于弹力条内，定位块起到定位作用，在弹力条受到撞击作用后，通过卸力拉线和定位块之间的定位效果，一方面可以对冲击力进行缓冲，另一方面可以防止弹力条出现过度形变而缩短使用寿命。

（4）补气球包括导热球体、弹性密封环以及导热丝，弹性密封环包覆于导热球体外表面，导热丝固定连接于导热球体远离热分离杆的一端，弹性密封环可以依靠弹性辅助导热球体对换气孔进行封堵，在导热球体整体向内移动后，自发热材料反应发热，导热丝可以充分伸入其中吸收热量并向热分离杆传递。

（5）热分离杆包括依次连接的内杆、热熔层以及内杆，内杆与补气球连接，控制拉线与预警膜连接，正常状态下热熔层将内杆和内杆连接难以分离，在受热的情况下会熔化，然后在静磁环的磁性排斥作用下，预警膜可以向外侧膨胀，并通过控制拉线拉动内杆与内杆分离。

（6）预警膜包括内膜、磁芯以及多块外挡片，磁芯固定连接于内膜内侧中心处，外挡片固定连接于内膜外表面并保持密集分布，正常状态下在内膜未膨胀之前，外挡片可以对内膜进行严密的覆盖，在静磁环对磁芯的排斥作用下，使得内膜向外侧膨胀并进行拉伸，此时外挡片无法对内膜进行严密的覆盖，露出的部分可以对外界进行预警，实现撞击位置的定位，同时膨胀后的内膜也可以增加一道缓冲屏障，同时外挡片在受到撞击后会发出声响，也可以作为一种预警手段。

（7）吸能袋采用弹性防水材料制成囊状中空结构，且吸能袋内填充有非牛顿流体，在其受到迅速的冲击后，非牛顿流体可以迅速变硬来抵抗外力，具有良好的冲击力吸收效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明防撞条部分的剖视图；

图3为本发明集力柱的结构示意图；

图4为本发明补气球的结构示意图；

图5为本发明热分离杆的结构示意图；

图6为本发明热分离杆分离前后的结构示意图；

图7为本发明预警膜膨胀前的结构示意图；

图8为本发明预警膜膨胀后的结构示意图。

图中标号说明：

1电流表本体、2磁屏蔽层、3防撞条、31定位块、32弹力条、33卸力拉线、4集力柱、41延伸底盘、42收缩柱身、43静磁环、5吸能袋、6补气球、61导热球体、62弹性密封环、63导热丝、7热分离杆、71内杆、72热熔层、73内杆、8控制拉线、9预警膜、91内膜、92磁芯、93外挡片。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种自预警式防撞电流表，包括电流表本体1，电流表本体1外端贴覆有磁屏蔽层2，磁屏蔽层2外端固定连接有多个均匀分布的防撞条3，且防撞条3竖直设置，磁屏蔽层2靠近防撞条3一端固定连接有多个均匀分布的吸能袋5，防撞条3靠近吸能袋5一端固定连接有多个均匀分布的集力柱4，且集力柱4和吸能袋5相对应，集力柱4包括延伸底盘41、收缩柱身42以及静磁环43，延伸底盘41与防撞条3固定连接，静磁环43镶嵌连接于延伸底盘41和防撞条3之间，收缩柱身42固定连接于延伸底盘41的端部，延伸底盘41上开设有换气孔，换气孔内活动镶嵌有相匹配的补气球6，防撞条3外端固定连接有多个均匀分布的预警膜9，补气球6靠近预警膜9一端固定连接有热分离杆7，热分离杆7与预警膜9之间固定连接有控制拉线8。

吸能袋5采用弹性防水材料制成囊状中空结构，且吸能袋5内填充有非牛顿流体，在其受到迅速的冲击后，非牛顿流体可以迅速变硬来抵抗外力，具有良好的冲击力吸收效果，例如剪切增稠液体。

延伸底盘41和收缩柱身42均采用硬质隔热材料制成，延伸底盘41为实心结构，收缩柱身42为空心结构，且收缩柱身42内填充有自发热材料，正常状态下补气球6可以隔绝外界的空气，在受到撞击后将其向收缩柱身42内侧挤压，外界空气可以通过换气孔进入，自发热材料可以与空气中的氧气发生化学反应并释放出大量的热量，热量传递至热分离杆7时，可以触发其分离动作，进而触发预警膜9的膨胀动作来实现自预警。

防撞条3包括一对定位块31、弹力条32以及卸力拉线33，定位块31上下对称连接于磁屏蔽层2外端，弹力条32和卸力拉线33均连接于一对定位块31之间，且卸力拉线33镶嵌于弹力条32内，定位块31起到定位作用，在弹力条32受到撞击作用后，通过卸力拉线33和定位块31之间的定位效果，一方面可以对冲击力进行缓冲，另一方面可以防止弹力条32出现过度形变而缩短使用寿命。

定位块31采用硬质材料制成，弹力条32采用弹性透气材料制成，卸力拉线33采用非弹性的柔性材料制成。

请参阅图4，补气球6包括导热球体61、弹性密封环62以及导热丝63，弹性密封环62包覆于导热球体61外表面，导热丝63固定连接于导热球体61远离热分离杆7的一端，弹性密封环62可以依靠弹性辅助导热球体61对换气孔进行封堵，在导热球体61整体向内移动后，自发热材料反应发热，导热丝63可以充分伸入其中吸收热量并向热分离杆7传递。

请参阅图5-6，热分离杆7包括依次连接的内杆71、热熔层72以及内杆73，内杆71与补气球6连接，控制拉线8与预警膜9连接，正常状态下热熔层72将内杆71和内杆73连接难以分离，在受热的情况下会熔化，然后在静磁环43的磁性排斥作用下，预警膜9可以向外侧膨胀，并通过控制拉线8拉动内杆73与内杆71分离。

内杆71和内杆73均采用硬质导热材料制成，热熔层72采用热熔性材料制成。

请参阅图7-8，预警膜9包括内膜91、磁芯92以及多块外挡片93，磁芯92固定连接于内膜91内侧中心处，外挡片93固定连接于内膜91外表面并保持密集分布，正常状态下在内膜91未膨胀之前，外挡片93可以对内膜91进行严密的覆盖，在静磁环43对磁芯92的排斥作用下，使得内膜91向外侧膨胀并进行拉伸，此时外挡片93无法对内膜91进行严密的覆盖，露出的部分可以对外界进行预警，实现撞击位置的定位，同时膨胀后的内膜91也可以增加一道缓冲屏障，同时外挡片93在受到撞击后会发出声响，也可以作为一种预警手段。

内膜91采用弹性不透气材料制成并涂覆有彩漆，磁芯92采用磁性材料制成并与静磁环43之间保持磁性排斥，外挡片93采用硬质非透明材料制成。

本发明可以通过在周围新增防撞条3的方式来起到防撞作用，在外侧的防撞条3受到撞击后初步起到弹性缓冲作用，并将冲击力集中起来传递至集力柱4上，进而对吸能袋5进行挤压来实现二次缓冲，可以有效抵消外界的冲击力，并对电流表本体1本身不易引起震动，同时在集力柱4挤压的过程中触发自发热现象，并将热量传递至热分离杆7处促使其发生分离动作，然后依靠静磁环43对于预警膜9的磁性排斥作用，迫使其向外侧膨胀来进行预警，提示撞击部位，同时膨胀后的预警膜9在面对相同的撞击时可以增加一次缓冲的屏障，从而提高电流表的防撞击能力。

Claims (10)

1.一种自预警式防撞电流表，包括电流表本体（1），其特征在于：所述电流表本体（1）外端贴覆有磁屏蔽层（2），所述磁屏蔽层（2）外端固定连接有多个均匀分布的防撞条（3），且防撞条（3）竖直设置，所述磁屏蔽层（2）靠近防撞条（3）一端固定连接有多个均匀分布的吸能袋（5），所述防撞条（3）靠近吸能袋（5）一端固定连接有多个均匀分布的集力柱（4），且集力柱（4）和吸能袋（5）相对应，所述集力柱（4）包括延伸底盘（41）、收缩柱身（42）以及静磁环（43），所述延伸底盘（41）与防撞条（3）固定连接，所述静磁环（43）镶嵌连接于延伸底盘（41）和防撞条（3）之间，所述收缩柱身（42）固定连接于延伸底盘（41）的端部，所述延伸底盘（41）上开设有换气孔，所述换气孔内活动镶嵌有相匹配的补气球（6），所述防撞条（3）外端固定连接有多个均匀分布的预警膜（9），所述补气球（6）靠近预警膜（9）一端固定连接有热分离杆（7），所述热分离杆（7）与预警膜（9）之间固定连接有控制拉线（8）。

2.根据权利要求1所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述延伸底盘（41）和收缩柱身（42）均采用硬质隔热材料制成，所述延伸底盘（41）为实心结构，所述收缩柱身（42）为空心结构，且收缩柱身（42）内填充有自发热材料。

3.根据权利要求1所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述防撞条（3）包括一对定位块（31）、弹力条（32）以及卸力拉线（33），所述定位块（31）上下对称连接于磁屏蔽层（2）外端，所述弹力条（32）和卸力拉线（33）均连接于一对定位块（31）之间，且卸力拉线（33）镶嵌于弹力条（32）内。

4.根据权利要求3所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述定位块（31）采用硬质材料制成，所述弹力条（32）采用弹性透气材料制成，所述卸力拉线（33）采用非弹性的柔性材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述补气球（6）包括导热球体（61）、弹性密封环（62）以及导热丝（63），所述弹性密封环（62）包覆于导热球体（61）外表面，所述导热丝（63）固定连接于导热球体（61）远离热分离杆（7）的一端。

6.根据权利要求1所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述热分离杆（7）包括依次连接的第一内杆（71）、热熔层（72）以及第二内杆（73），所述第一内杆（71）与补气球（6）连接，所述控制拉线（8）与预警膜（9）连接，第二内杆（73）一端与控制拉线（8）相连。

7.根据权利要求6所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述第一内杆（71）和第二内杆（73）均采用硬质导热材料制成，所述热熔层（72）采用热熔性材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述预警膜（9）包括内膜（91）、磁芯（92）以及多块外挡片（93），所述磁芯（92）固定连接于内膜（91）内侧中心处，所述外挡片（93）固定连接于内膜（91）外表面并保持密集分布。

9.根据权利要求8所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述内膜（91）采用弹性不透气材料制成并涂覆有彩漆，所述磁芯（92）采用磁性材料制成并与静磁环（43）之间保持磁性排斥，所述外挡片（93）采用硬质非透明材料制成。

10.根据权利要求1所述的一种自预警式防撞电流表，其特征在于：所述吸能袋（5）采用弹性防水材料制成囊状中空结构，且吸能袋（5）内填充有非牛顿流体。

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