CN114464058B - 一种磁通球实验仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及教学仪器领域，公开了一种磁通球实验仪器，包括罩壳、位于罩壳内的磁通球和用于磁通球通电的电源，罩壳内设置用于固定磁通球的固定件，固定件至少有两个，固定件内设置有可被磁力吸引的粉末，固定件采用可观察内部粉末的透明材质，固定件内配合设置有可抹平粉末的刮刀，刮刀与固定件内壁底面间隔设置，罩壳内连接有驱使刮刀相对固定件转动的旋转组件，当旋转组件驱使刮刀相对固定件转动时，刮刀可抹平固定件内刮刀转动过部分的粉末。
Description
技术领域
本发明涉及教学仪器领域，尤其涉及一种磁通球实验仪器。
背景技术
目前研究球形载流线圈，需要具有型号为QS-CTQ1型磁通球实验仪，该磁通球试验仪测量磁场时，需要通过感应电势法和霍耳效应法作为主要的方法，但此类方法无法直观的表达磁通球外部磁场的磁力线分布状态，无法使得学生很好的理解磁力线的分布。
发明内容
本发明针对现有技术无法直观的表示磁力球外部磁力分布的缺点，提供了一种磁通球实验仪器。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种磁通球实验仪器，包括罩壳、位于罩壳内的磁通球和用于磁通球通电的电源，罩壳内设置用于固定磁通球的固定件，固定件至少有两个，固定件内设置有可被磁力吸引的粉末，固定件采用可观察内部粉末的透明材质，固定件内配合设置有可抹平粉末的刮刀，刮刀与固定件内壁底面间隔设置，罩壳内连接有驱使刮刀相对固定件转动的旋转组件，当旋转组件驱使刮刀相对固定件转动时，刮刀可抹平固定件内刮刀转动过部分的粉末。
采用上述方案，罩壳内连接有驱使刮刀相对固定件转动的旋转组件，通过旋转组件，刮刀可对固定件侧壁和顶壁上的粉末挂落至固定件内侧底面，当磁通球通电后，可观察透明的固定件内粉末被磁性吸引的情况，不需要借助工具观察，即可通过粉末的排列，观察磁感线的排列。
作为优选，多个固定件形成固定组，固定组可分为位于磁通球上下两端的上压组和下撑组，上压组与下撑组均设置有若干环形的固定件，上压组的固定件由内径由小到大由上至下依次排列设置，下撑组的固定件由内径由小到大由下至上依次排列设置。
采用上述方案，通过上压组和下撑组分别对磁通球两端进行固定压接，可对磁通球侧面起到固定的作用，由于上压组与下撑组均设置有若干环形的固定件，可驱使固定件全面覆盖于磁通球表面。
作为优选，旋转组件包括多组分别与固定件抵接的抵轮组和驱使抵轮组转动的旋转驱动器一，抵轮组包括与固定件抵接的从动轮、受控于旋转驱动器一转动的主动轮和用于主动轮与从动轮转动配合的固定支架，主动轮与从动轮传动连接。
采用上述方案，抵轮组可驱使固定件呈周向转动设置，通过固定件转动，驱使固定件相对刮刀转动，从而刮刀可抹平固定件内刮刀转动过部分的粉末。
作为优选，旋转驱动器一连接有受控于旋转驱动器一的转轴，转轴可同时与多组抵轮组的主动轮配合连接。
采用上述方案，通过转轴的方式可驱使多个固定件同步转动。
作为优选，固定支架设置有两段拨动段，两端拨动段可分别位于固定件的上下两侧。
采用上述方案，拨动段的作用在于带动固定件与升降组件配合的抵轮组同步上升或下降。
作为优选，旋转组件配合设置有升降组件，升降组件可驱使抵轮组沿高度方向升降设置，转轴呈花键轴状，主轮轮设有与转轴配合的花键孔状。
采用上述方案，花键状的转轴作用在于，驱使旋转组件升降的同时还可驱使主动轮转动。
作为优选，上压组和下撑组对称设置，上压组和下撑组分别连接有旋转组件和升降组件。
采用上述方案，便于上压组和下撑组分别与磁通球上下两侧配合设置，互不干扰。
作为优选，升降组件包括可分别与固定支架两侧进行抵接的传送带和设置于固定支架侧面的抵块，抵块与传送带抵接，传动带转动可驱使固定支架沿高度方向移动，固定支架带动固定件上升或下降。
采用上述方案，当传送带转动可驱使固定件沿升降支架高度方向上升或下降，传动带的同步带采用橡胶材质，通过同步带的摩擦力带动固定件升降，当固定件内圈与磁通球抵接时，磁通球施加于固定件的力大于同步带施加于固定件的力，固定件停止移动且固定件内圈与磁通球贴合设置，从而驱使若干固定件依次与磁通球贴合设置。
作为优选，每个固定件内均设置有刮刀，罩壳内设置有与刮刀配合的导向件，升降组件通过固定支架带动固定件上升或下降时，固定件同步带动刮刀沿导向件高度方向滑移设置。
采用上述方案，刮刀配合设置有导向件，便于刮刀与固定件同步升降时候具有导向性，且导向件可限制刮刀沿非高度方向的移动。
作为优选，旋转组件设置有多组且呈环形阵列排列设置。
采用上述方案，多个旋转组件保证固定环转动时的稳定性。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：当磁通球通电后，可观察透明的固定件内粉末被磁性吸引的情况，不需要借助工具观察，即可通过粉末的排列，观察磁感线的排列，当观察完成后，部分粉末会吸附于固定件内壁为了避免影响下次观察，固定件相对刮刀周向转动，固定件相对刮刀转动一圈，刮刀即可将固定件内的粉尘刮落且抹平于固定件内侧底面，从而便于下次实验时，重新展示磁通球的磁感线。
附图说明
图1是实施例中一种磁通球实验仪器整体结构示意图；
图2是图1中A处旋转组件与升降组件配合的放大示意图；
图3是实施例中导向件与刮刀配合状态图；
图4是实施例中固定件与刮刀配合剖视图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1、罩壳；2、磁通球；3、固定件；4、刮刀；5、上压组；6、下撑组；7、抵轮组；8、旋转驱动器一；9、转轴；10、从动轮；11、主动轮；12、同步带；13、固定支架；14、拨动段；15、升降支架；16、传送带；17、抵块；18、旋转驱动器二；19、导向件；20、刮段；21、连接段；22、导向段；23、环形封条。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：
一种磁通球实验仪器，首先参见图1和图2，包括罩壳1、位于罩壳1内的磁通球2和设置于罩壳1外且可对磁通球2通电的电源，罩壳1内设置有用于固定磁通球2两端卡座，罩壳1内设置有用于固定磁通球2侧面的固定件3，固定件3呈环形管状，固定件3横截面呈跑道形，固定件3内设置有可被磁力吸引的粉末，粉末可采用被磁性吸附的铁粉，固定件3采用可观察内部粉末的透明材质，罩壳1也采用透明材质便于实现者观察，结合图3和图4，固定件3配合设置有可抹平粉末的刮刀4，刮刀4与固定件3内壁底面间隔设置，罩壳1内连接有驱使刮刀4相对固定件3转动的旋转组件，通过旋转组件，刮刀4可对固定件3侧壁和顶壁上的粉末挂落至固定件3内侧底面，当磁通球2通电后，可观察透明的固定件3内粉末被磁性吸引的情况，不需要借助工具观察，即可通过粉末的排列，观察磁感线的排列。
参见图1，多个固定件3形成固定组，固定组可分为位于磁通球2上下两端的上压组5和下撑组6，上压组5和下撑组6两者对称设置，上压组5与下撑组6均设置有若干环形的固定件3，上压组5的固定件3由内径由小到大由上至下依次排列设置，下撑组6的固定件3由内径由小到大由下至上依次排列设置，上压组5和下撑组6各连接有与固定件3配合的旋转组件，上压组5和下撑组6两者对称设置，上压组5和下撑组6各配合设置有可驱使固定件3上升或下降的升降组件和驱使固定件3转动的旋转组件，上压组5的升降组件可驱使上压组5的多个固定件3下降且均与磁通球2上端贴合设置，下撑组6的升降组件可驱使下撑组6的多个固定件3上升且均与磁通球2上端贴合设置。
参见图2，旋转组件包括抵轮组7和驱使抵轮组7转动的旋转驱动器一8，抵轮组7设置数量与上压组5或下撑组6中固定件3的数量相通，抵轮组7同时连接有一根转轴9，旋转驱动器一8可驱使转轴9转动，转轴9转动同步带12动所有抵轮组7传动，抵轮组7包括与可与固定件3抵接的从动轮10、与转轴9连接的主动轮11、套设于从动轮10与主动轮11的同步带12和用于安装从动轮10和主动轮11的固定支架13，转轴9转动带动主动轮11转动，主动轮11转动通过皮带带动从动轮10转动，从动轮10与固定件3抵接设置，从动轮10可带动固定件3做周向转动，由于不同固定件3的直径不同，主动轮11的中心轴线重合设置，从动轮10与主动轮11之间的距离与固定支架13的长度也依次递减或递增，本实施例中旋转组件设置有三个，三个旋转组件呈环形阵列设置，但非限制旋转组件为三个，也可为两个或两个以上。
参见图2，每组旋转组件侧面设置有可驱使固定支架13升降的升降组件，固定支架13延伸设置有两段拨动段14，两段拨动段14可分别位于固定件3的上下两侧，两个拨动段14与固定件3间隙配合设置，通过两个拨动段14配合升降组件可驱使固定件3沿高度方向移动，拨动段14无法限制固定件3做周向转动，转轴9呈花键轴状，主动轮11与转轴9连接的内孔呈花键孔状，升降组件包括升降支架15、连接于升降支架15上的传送带16和设置于固定支架13的抵块17，传送带16包括两个带轮、套设于带轮上的同步带和驱使带轮转动的旋转驱动器二18，位于固定支架13两侧各设置有一个升降组件，升降支架15呈长条状垂直于罩壳1内侧底面设置，抵块17部分位于升降支架15内可沿升降支架15高度方向滑移设置，升降支架15内竖直设置有配合抵块17沿高度方向上下滑移的导轨，抵块17与传送带16的同步带抵接设置，当传送带16转动可驱使固定件3沿升降支架15高度方向上升或下降，传送带16的同步带采用橡胶材质，通过传送带16同步带的摩擦力带动固定件3升降，当固定件3内圈与磁通球2抵接时，磁通球2施加于固定件3的力大于同步带施加于固定件3的力，固定件3停止移动且固定件3内圈与磁通球2贴合设置，从而驱使若干固定件3依次与磁通球2贴合设置。
参见图4，每个固定件3内均设置有刮刀4，本实施例中每个固定件3内均设置有一个刮刀4，结合图3，罩壳1内侧底面垂直设置有与刮刀4配合的导向件19，但非限制每个固定件3内仅有一个刮刀4也可以为一个以上，导向件19的数量与单个固定件3内刮刀4的数量一致，刮刀4包括位于固定件3内的用于刮固定件3内壁粉末的刮段20、位于固定件3外的连接段21和与导向件19配合的导向段22，固定件3外圈设置有一圈用于连接段21伸出的避让槽，避让槽滑动连接有环形封条23，环形封条23可对避让槽进行密封设置，环形封条23与连接段21卡接设置，导向件19呈T字形，导向件19可限制刮刀4沿非高度方向的运动，当升降组件带动固定件3沿高度方向上升或下降时，固定件3同步带12动刮刀4沿导向件19高度方向滑移设置，当旋转组件驱使固定件3做周向转动时，刮刀4收到导向件19的限制无法与固定件3同步周向转动，固定件3相对刮刀4周向转动时，固定件3转动一圈，刮刀4即可将固定件3内的粉尘抹平于固定件3内侧底面，从而便于下次实验时，重新展示磁通球2的磁感线。
Claims (7)
1.一种磁通球实验仪器，包括罩壳(1)、位于罩壳(1)内的磁通球(2)和用于磁通球(2)通电的电源，其特征在于，罩壳(1)内设置用于固定磁通球(2)侧面的固定件(3)，固定件(3)内设置有可被磁力吸引的粉末，固定件(3)采用可观察内部粉末的透明材质，固定件(3)内配合设置有可抹平粉末的刮刀(4)，刮刀(4)与固定件(3)内壁底面间隔设置，罩壳(1)内连接有驱使固定件(3)相对刮刀(4)转动的旋转组件，当旋转组件驱使固定件(3)相对刮刀(4)转动时，刮刀(4)可抹平固定件(3)内刮刀(4)转动过部分的粉末，多个固定件(3)形成固定组，固定组可分为位于磁通球(2)上下两端的上压组(5)和下撑组(6)，上压组(5)与下撑组(6)均设置有若干环形的固定件(3)，上压组(5)的固定件(3)的内径由小到大由上至下依次排列设置，下撑组(6)的固定件(3)的内径由小到大由下至上依次排列设置，旋转组件包括多组分别与固定件(3)抵接的抵轮组(7)和驱使抵轮组(7)转动的旋转驱动器一(8)，抵轮组(7)包括与固定件(3)抵接的从动轮(10)、受控于旋转驱动器一(8)转动的主动轮(11)和固定主动轮(11)与从动轮(10)的固定支架(13)，主动轮(11)与从动轮(10)传动连接，旋转驱动器一(8)连接有受控于旋转驱动器一(8)的转轴(9)，转轴(9)可同时与多组抵轮组(7)的主动轮(11)配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁通球实验仪器，其特征在于，固定支架(13)设置有两段拨动段(14)，两段拨动段(14)可分别位于固定件(3)的上下两侧。
3.根据权利要求2所述的一种磁通球实验仪器，其特征在于，旋转组件配合设置有升降组件，升降组件可驱使抵轮组(7)沿高度方向升降设置，转轴(9)呈花键轴状，主动轮设有与转轴(9)配合的花键孔状。
4.根据权利要求3所述的一种磁通球实验仪器，其特征在于，上压组(5)和下撑组(6)对称设置，上压组(5)和下撑组(6)分别连接有旋转组件和升降组件。
5.根据权利要求3所述的一种磁通球实验仪器，其特征在于，升降组件包括可分别与固定支架(13)两侧进行抵接的传送带(16)和设置于固定支架(13)侧面的抵块(17)，抵块(17)与传送带(16)抵接，传送带(16)转动可驱使固定支架(13)沿高度方向移动，固定支架(13)带动固定件(3)上升或下降。
6.根据权利要求5所述的一种磁通球实验仪器，其特征在于，每个固定件(3)内均设置有刮刀(4)，罩壳(1)内设置有与刮刀(4)配合的导向件(19)，升降组件通过固定支架(13)带动固定件(3)上升或下降时，固定件(3)同步带动刮刀(4)沿导向件(19)高度方向滑移设置。
7.根据权利要求5所述的一种磁通球实验仪器，其特征在于，旋转组件设置有多组且呈环形阵列排列设置。
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| 电磁场系列实验设备;张伟，陈西玉;电气电子教学学报;20040831;第26卷(第4期);第117-119页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114464058A (zh) | 2022-05-10 |
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Legal Events
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