CN114783250B - 一种物理实验教学设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物理实验教学设备，本发明涉及实验设备技术领域，包括装置体，所述装置体的内侧面设置有灭火机构，所述装置体的顶部设置有防溅射机构，所述防溅射机构包括增效组件和第一玻璃层，所述增效组件的顶部与第一玻璃层的底部固定连接，所述第一玻璃层内侧面的顶部固定连接有气压检测器，所述增效组件包括连接壁，所述连接壁的表面与装置体的顶部固定连接。该物理实验教学设备，通过防溅射机构、增效组件、灭火机构以及调控组件等机构的配合使用，解决了燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡的问题。

Description

一种物理实验教学设备
技术领域
本发明涉及实验设备技术领域，具体为一种物理实验教学设备。
背景技术
爆燃试验仪是用于测量物质传播爆燃的能力，适用于自反应物质和有机过氧化物，仪器通过热电偶传感器和光敏传感器实时感应容器内样品爆燃情况，同时给出爆燃传播速度，其特点在于：配备热电偶、光敏传感器双重检测模块，确保检测结果的可靠性，配备自动点火系统，可实现远程监控，一键式操作，杜瓦容器装有双层钢化玻璃，可耐高压、高温，从而保障人员安全，同时可观察试验状态，配备友好的人机交互软件，可通过网络连接实现远程监控和试验数据传输。基于上述描述本发明人发现，现有的爆燃试验仪主要存在以下不足，例如：
燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种物理实验教学设备，解决了燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种物理实验教学设备，包括装置体，所述装置体的内侧面设置有灭火机构，所述装置体的顶部设置有防溅射机构，所述防溅射机构包括增效组件和第一玻璃层，所述增效组件的顶部与第一玻璃层的底部固定连接，所述第一玻璃层内侧面的顶部固定连接有气压检测器，该装置中，输气管将可燃气体输送到第一玻璃层的内部，点火器点燃可燃气体，通过玻璃层直观学习以及检测设备检测数据，学生可以了解到气体物质传播爆燃的能力，该过程中，若气体瞬间压力超过玻璃层承受的最大压力时，气压检测器将该气压检测并控制高压罐输出发泡胶水，胶水迅速填充在第一玻璃层的内部以及第一玻璃层与第二玻璃层之间的间隙处，从而使得玻璃碎片粘连在一起避免溅射到周围发生严重事故；
所述增效组件包括连接壁，所述连接壁的表面与装置体的顶部固定连接，所述连接壁内侧面的底部固定连接有高压罐，所述高压罐的输出端固定连接有细管，所述细管远离高压罐的一端固定连接有雾化喷头，所述连接壁的顶部固定连接有负压器，气压检测器的输出端与高压罐的输入端电性连接，当气压超过一定阈值时，该阈值根据钢化玻璃的最大承受压力再加上一定的安全边际而定，高压罐受控将发泡胶水通过细管输送到玻璃层的位置，喷头将发泡胶水冲入间隙，而负压器不断从第一玻璃层内部靠近细管位置的气体抽离，负压环境使得发泡胶水膨胀地更为迅速，第一玻璃层的内部以及间隙处的胶水相对运动可以更为有效地将玻璃碎片粘连。
优选的，所述连接壁的内侧面固定连接有输气管，所述连接壁的底部固定连接有点火器，所述点火器的顶部贯穿连接壁的表面，且延伸至连接壁的上方位置。
优选的，所述连接壁的顶部固定连接有第二玻璃层，所述第二玻璃层设置在第一玻璃层的外部位置，所述第一玻璃层与第二玻璃层相对面的中间位置设置有间隙。
优选的，所述细管的顶端贯穿连接壁的顶部，且延伸至第一玻璃层的内部，所述负压器设置在连接壁表面靠近细管顶端的位置，所述雾化喷头与间隙相靠近。
优选的，所述灭火机构包括内嵌壁，所述内嵌壁的表面与装置体的内侧面固定连接，所述内嵌壁的表面与输气管的表面固定连接，所述装置体表面的上方位置固定连接有发泡喷头，当玻璃层破碎时，由于可燃气体的燃烧可能会导致失火，气压检测器的输出端与气泵、电机的输入端电性连接，当玻璃层破碎时，电机受控带动调控组件转动，从而使得纤维膜以及隔膜破裂，纤维膜的内部装有碳酸氢钠溶液以及硫酸铝溶液，两种溶液通过隔膜隔离，溶液混合后产生大量二氧化碳泡沫，二氧化碳泡沫冲击到发泡喷头的位置并对玻璃层的位置进行有效灭火。
优选的，所述内嵌壁的底部固定连接有气泵，所述气泵的输出端固定连接有橡胶囊，所述内嵌壁的表面固定连接有纤维膜，所述纤维膜的内侧面固定连接有隔膜。
优选的，所述气泵的表面固定连接有调控组件，所述气泵的输入端与内嵌壁的内部相连通，所述调控组件包括电机，所述电机的表面与气泵的表面固定连接，通过防溅射机构、增效组件、灭火机构以及调控组件等机构的配合使用，解决了燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡的问题。
优选的，所述电机输出端的转轴固定连接有弹性条，所述弹性条的表面固定连接有尖端体，所述尖端体远离电机的一端固定连接有球体，所述球体的表面固定连接有划刀，气泵受控向橡胶囊的内部通入气体，橡胶囊膨胀使得二氧化碳泡沫受到挤压，体积迅速被压缩使得二氧化碳泡沫以更大的速度冲击到玻璃层，从而使得灭火效果更好，电机带动弹性条旋转，球体的离心作用使得划刀刺入纤维膜，纤维膜的纤维方向与划刀的旋转方向相同，从而使得纤维膜更容易被划刀划破，达到更快速有效灭火的目的。
(三)有益效果
本发明提供了一种物理实验教学设备。具备以下有益效果：
(1)、该物理实验教学设备，通过防溅射机构、增效组件、灭火机构以及调控组件等机构的配合使用，解决了燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡的问题。
(2)、该物理实验教学设备，该装置中，输气管将可燃气体输送到第一玻璃层的内部，点火器点燃可燃气体，通过玻璃层直观学习以及检测设备检测数据，学生可以了解到气体物质传播爆燃的能力，该过程中，若气体瞬间压力超过玻璃层承受的最大压力时，气压检测器将该气压检测并控制高压罐输出发泡胶水，胶水迅速填充在第一玻璃层的内部以及第一玻璃层与第二玻璃层之间的间隙处，从而使得玻璃碎片粘连在一起避免溅射到周围发生严重事故。
(3)、该物理实验教学设备，气压检测器的输出端与高压罐的输入端电性连接，当气压超过一定阈值时，该阈值根据钢化玻璃的最大承受压力再加上一定的安全边际而定，高压罐受控将发泡胶水通过细管输送到玻璃层的位置，喷头将发泡胶水冲入间隙，而负压器不断从第一玻璃层内部靠近细管位置的气体抽离，负压环境使得发泡胶水膨胀地更为迅速，第一玻璃层的内部以及间隙处的胶水相对运动可以更为有效地将玻璃碎片粘连。
(4)、该物理实验教学设备，当玻璃层破碎时，由于可燃气体的燃烧可能会导致失火，气压检测器的输出端与气泵、电机的输入端电性连接，当玻璃层破碎时，电机受控带动调控组件转动，从而使得纤维膜以及隔膜破裂，纤维膜的内部装有碳酸氢钠溶液以及硫酸铝溶液，两种溶液通过隔膜隔离，溶液混合后产生大量二氧化碳泡沫，二氧化碳泡沫冲击到发泡喷头的位置并对玻璃层的位置进行有效灭火。
(5)、该物理实验教学设备，气泵受控向橡胶囊的内部通入气体，橡胶囊膨胀使得二氧化碳泡沫受到挤压，体积迅速被压缩使得二氧化碳泡沫以更大的速度冲击到玻璃层，从而使得灭火效果更好，电机带动弹性条旋转，球体的离心作用使得划刀刺入纤维膜，纤维膜的纤维方向与划刀的旋转方向相同，从而使得纤维膜更容易被划刀划破，达到更快速有效灭火的目的。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明内部的结构示意图；
图3为本发明灭火机构的结构示意图；
图4为本发明调控组件的结构示意图；
图5为本发明防溅射机构的结构示意图；
图6为本发明增效组件的结构示意图。
图中：1、装置体；2、灭火机构；21、内嵌壁；22、发泡喷头；23、纤维膜；24、隔膜；25、气泵；26、橡胶囊；3、调控组件；31、电机；32、弹性条；33、尖端体；34、球体；35、划刀；4、防溅射机构；41、第一玻璃层；42、第二玻璃层；43、气压检测器；44、点火器；45、输气管；5、增效组件；51、连接壁；52、高压罐；53、细管；54、雾化喷头；55、负压器。
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。
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种物理实验教学设备，包括装置体1，装置体1的内侧面设置有灭火机构2，灭火机构2包括内嵌壁21，内嵌壁21的底部固定连接有气泵25，气泵25的表面固定连接有调控组件3，气泵25的输入端与内嵌壁21的内部相连通，调控组件3包括电机31，电机31输出端的转轴固定连接有弹性条32，弹性条32的表面固定连接有尖端体33，尖端体33远离电机31的一端固定连接有球体34，球体34的表面固定连接有划刀35，电机31的表面与气泵25的表面固定连接，气泵25的输出端固定连接有橡胶囊26，内嵌壁21的表面固定连接有纤维膜23，纤维膜23的内侧面固定连接有隔膜24，内嵌壁21的表面与装置体1的内侧面固定连接，内嵌壁21的表面与输气管45的表面固定连接，装置体1表面的上方位置固定连接有发泡喷头22，装置体1的顶部设置有防溅射机构4，输气管45将可燃气体输送到第一玻璃层41的内部，点火器44点燃可燃气体，通过玻璃层直观学习以及检测设备检测数据，学生可以了解到气体物质传播爆燃的能力，该过程中，若气体瞬间压力超过玻璃层承受的最大压力时，气压检测器43将该气压检测并控制高压罐52输出发泡胶水，胶水迅速填充在第一玻璃层41的内部以及第一玻璃层41与第二玻璃层42之间的间隙处，从而使得玻璃碎片粘连在一起避免溅射到周围发生严重事故。
防溅射机构4包括增效组件5和第一玻璃层41，增效组件5的顶部与第一玻璃层41的底部固定连接，第一玻璃层41内侧面的顶部固定连接有气压检测器43，增效组件5包括连接壁51，连接壁51的内侧面固定连接有输气管45，连接壁51的底部固定连接有点火器44，点火器44的顶部贯穿连接壁51的表面，且延伸至连接壁51的上方位置，连接壁51的顶部固定连接有第二玻璃层42，第二玻璃层42设置在第一玻璃层41的外部位置，第一玻璃层41与第二玻璃层42相对面的中间位置设置有间隙，连接壁51的表面与装置体1的顶部固定连接，连接壁51内侧面的底部固定连接有高压罐52，通过防溅射机构4、增效组件5、灭火机构2以及调控组件3等机构的配合使用，解决了燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡的问题，高压罐52的输出端固定连接有细管53，细管53的顶端贯穿连接壁51的顶部，且延伸至第一玻璃层41的内部，负压器55设置在连接壁51表面靠近细管53顶端的位置，雾化喷头54与间隙相靠近，细管53远离高压罐52的一端固定连接有雾化喷头54，连接壁51的顶部固定连接有负压器55。
使用时：该物理实验教学设备通过防溅射机构4、增效组件5、灭火机构2以及调控组件3等机构的配合使用，解决了燃爆过程中当瞬时气压过大时会导致钢化玻璃爆裂溅射导致严重安全事故，以及失火时无法自动对设备进行灭火导致人员伤亡的问题。
该装置中，输气管45将可燃气体输送到第一玻璃层41的内部，点火器44点燃可燃气体，通过玻璃层直观学习以及检测设备检测数据，学生可以了解到气体物质传播爆燃的能力，该过程中，若气体瞬间压力超过玻璃层承受的最大压力时，气压检测器43将该气压检测并控制高压罐52输出发泡胶水，胶水迅速填充在第一玻璃层41的内部以及第一玻璃层41与第二玻璃层42之间的间隙处，从而使得玻璃碎片粘连在一起避免溅射到周围发生严重事故，气压检测器43的输出端与高压罐52的输入端电性连接，当气压超过一定阈值时，该阈值根据钢化玻璃的最大承受压力再加上一定的安全边际而定，高压罐52受控将发泡胶水通过细管53输送到玻璃层的位置，雾化喷头54将发泡胶水冲入间隙，而负压器55不断从第一玻璃层41内部靠近细管53位置的气体抽离，负压环境使得发泡胶水膨胀地更为迅速，第一玻璃层41的内部以及间隙处的胶水相对运动可以更为有效地将玻璃碎片粘连。
当玻璃层破碎时，由于可燃气体的燃烧可能会导致失火，气压检测器43的输出端与气泵25、电机31的输入端电性连接，当玻璃层破碎时，电机31受控带动调控组件3转动，从而使得纤维膜23以及隔膜24破裂，纤维膜23的内部装有碳酸氢钠溶液以及硫酸铝溶液，两种溶液通过隔膜24隔离，溶液混合后产生大量二氧化碳泡沫，二氧化碳泡沫冲击到发泡喷头22的位置并对玻璃层的位置进行有效灭火，气泵25受控向橡胶囊26的内部通入气体，橡胶囊26膨胀使得二氧化碳泡沫受到挤压，体积迅速被压缩使得二氧化碳泡沫以更大的速度冲击到玻璃层，从而使得灭火效果更好，电机31带动弹性条32旋转，球体34的离心作用使得划刀35刺入纤维膜23，纤维膜23的纤维方向与划刀35的旋转方向相同，从而使得纤维膜23更容易被划刀35划破，达到更快速有效灭火的目的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种物理实验教学设备，包括装置体(1)，其特征在于：所述装置体(1)的内侧面设置有灭火机构(2)，所述装置体(1)的顶部设置有防溅射机构(4)，所述防溅射机构(4)包括增效组件(5)和第一玻璃层(41)，所述增效组件(5)的顶部与第一玻璃层(41)的底部固定连接，所述第一玻璃层(41)内侧面的顶部固定连接有气压检测器(43)；
所述增效组件(5)包括连接壁(51)，所述连接壁(51)的表面与装置体(1)的顶部固定连接，所述连接壁(51)内侧面的底部固定连接有高压罐(52)，所述高压罐(52)的输出端固定连接有细管(53)，所述细管(53)远离高压罐(52)的一端固定连接有雾化喷头(54)，所述连接壁(51)的顶部固定连接有负压器(55)。
2.根据权利要求1所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述连接壁(51)的内侧面固定连接有输气管(45)，所述连接壁(51)的底部固定连接有点火器(44)，所述点火器(44)的顶部贯穿连接壁(51)的表面，且延伸至连接壁(51)的上方位置。
3.根据权利要求2所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述连接壁(51)的顶部固定连接有第二玻璃层(42)，所述第二玻璃层(42)设置在第一玻璃层(41)的外部位置，所述第一玻璃层(41)与第二玻璃层(42)相对面的中间位置设置有间隙。
4.根据权利要求3所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述细管(53)的顶端贯穿连接壁(51)的顶部，且延伸至第一玻璃层(41)的内部，所述负压器(55)设置在连接壁(51)表面靠近细管(53)顶端的位置，所述雾化喷头(54)与间隙相靠近。
5.根据权利要求4所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述灭火机构(2)包括内嵌壁(21)，所述内嵌壁(21)的表面与装置体(1)的内侧面固定连接，所述内嵌壁(21)的表面与输气管(45)的表面固定连接，所述装置体(1)表面的上方位置固定连接有发泡喷头(22)。
6.根据权利要求5所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述内嵌壁(21)的底部固定连接有气泵(25)，所述气泵(25)的输出端固定连接有橡胶囊(26)，所述内嵌壁(21)的表面固定连接有纤维膜(23)，所述纤维膜(23)的内侧面固定连接有隔膜(24)。
7.根据权利要求6所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述气泵(25)的表面固定连接有调控组件(3)，所述气泵(25)的输入端与内嵌壁(21)的内部相连通，所述调控组件(3)包括电机(31)，所述电机(31)的表面与气泵(25)的表面固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种物理实验教学设备，其特征在于：所述电机(31)输出端的转轴固定连接有弹性条(32)，所述弹性条(32)的表面固定连接有尖端体(33)，所述尖端体(33)远离电机(31)的一端固定连接有球体(34)，所述球体(34)的表面固定连接有划刀(35)。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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