CN208129698U - 一种用于便携式教学工具箱的保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其包括便携式教学工具箱、加速度传感器、处理器、电池、泡袋刺针模块，所述加速度传感器、气泡袋刺针模块均与处理器连接，所述电池为加速度传感器、气泡袋刺针模块和处理器提供电能。本实用新型能够在便携式教学工具箱发生意外跌落时，保护工具箱内所携带的试验器材和试验药品，防止试验器材损坏和/或试验药品的泄露，导致危险的产生。

Description

一种用于便携式教学工具箱的保护装置

技术领域

本发明属于教学用具的防护技术领域，具体涉及一种用于便携式教学工具箱的保护装置。

背景技术

在日常的教学中，尤其是物理、化学等学科的试验课，经常需要用到各种各样的试验器材和试验药品，但是不方便携带。而且其中的一些试验器材是玻璃材质，或者是精密的电气数据测量仪表，或者是具有剧毒、高腐蚀性、跌落易燃的试验药品。如果在这些试验器材和试验药品的携带过程中发生意外，试验器材和试验药品跌落，轻则导致试验器材摔坏不能再继续使用，重则污染环境，严重影响师生的身心健康。

现有技术中为了满足教师便于携带教学工具的需求，有以下两种教学工具箱：

一种物理教学工具箱，参见附图1，其包括箱体1和箱盖2，箱体1通过活页3与箱盖2连接，箱体1内嵌有一层长方体发泡海绵4，并且根据待装载的不同光学仪器的形状在发泡海绵4上压制出相应形状的凹槽5，箱体1相对的两侧板之间固接有第一导轨6和第二导轨7，第一导轨6和第二导轨7之间滑动连接有滑座8，每个滑座8的中间设有开孔，开孔上固接有空心圆柱管，空心圆柱管,的顶端低于箱体1的顶端，箱体1与第一导轨6固接的两侧板上沿均开设有竖槽，每个竖槽内均插接有挡风板，两侧板上还分别开设有第一螺纹孔10，每个第一螺纹孔10内通过第一螺钉将侧板与挡风板固定在一起。

一种教学工具箱，该教学工具箱包括呈方形的壳体1，壳体1内为空腔，壳体1由隔块1a，试管腔1b和烧杯腔1c构成，隔块1a将壳体1形成试管腔1b和烧杯腔1c且试管腔1b和烧杯腔1c分别位于隔块1a的两侧，试管腔1b的上端开口处具有端盖一2，端盖一2铰接在壳体1的一侧上，烧杯腔1c的上端开口处具有端盖二3，端盖二3铰接在壳体1的另一侧，试管腔1b开口处具有限位条一4，限位条一4的两端固连在开口两侧的内壁上，限位条一4上具有若干个试管孔4a，试管腔1b底部具有与限位条一4平行设置的限位条二。限位条二上具有若干个试管孔4a，烧杯腔1c内具有若干个呈圆柱形的烧杯筒1c1，隔块上具有提手6。壳体1的侧部具有若干个呈长条状的置物兜7，置物兜7放置温度计。置物兜7内填充有橡胶层8，防止温度计在运送过程中触碰置物兜7内壁发生破损。烧杯筒1c1的数量为2个且两烧杯筒1c1之间具有加热室1c2，加热室1c2内放置有酒精灯，加热室1c2上具有端盖三9，端盖三9一端铰接在加热室1c2上。

上述的两种工具箱虽然在一定程度上解决了教学工具不便携带的问题，并提高了对实验器材的保护。但是还不能完全满足方便携带教学工具并防护试验器材和试验药品的需求，为此我们提出了一种用于便携式教学工具箱的保护装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于便携式教学工具箱的保护装置，能够保护便携式教学工具箱中的试验器材或/和试验药品。在携带试验器材或/和试验药品的过程中发生意外导致试验器材和试验药品跌落时，本发明的用于便携式教学工具箱的保护装置能够很好地防护试验器材和试验药品，保证试验器材掉落在地面上后能够继续使用，而且不会因为试验药品的跌落导致环境污染，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于便携式教学工具箱的保护装置，该装置包括加速度传感器、处理器、电池、泡袋刺针模块；所述加速度传感器、气泡袋刺针模块均与处理器连接；所述电池和加速度传感器、气泡袋刺针模块、处理器连接，以提供电能。

所述便携式教学工具箱包括底座，所述底座的底部四角分别安装有支架，且所述底座的侧面开设有第一凹槽，所述第一凹槽内部放置有带手柄的方形板，且所述第一凹槽的上方设有凸起，所述底座上设有存放格，且所述底座通过合页与上盖连接，存放格内壁安装有防撞层，所述上盖的上表面中心设有手环，且所述上盖还设有背带，所述上盖的上表面四边开设有第二凹槽，所述第二凹槽内部放置有支柱。

优选的，所述气泡袋刺针模块包括刺针、微型电机、支撑器，所述刺针的一端为尖端，另一端为非尖端，所述非尖端设置有传动螺纹；所述微型电机的输出轴上设置有微型涡轮，所述传动螺纹和微型涡轮配合。

优选的，所述上盖的一侧设有卡槽，所述卡槽可与凸起卡接在一起。

优选的，所述防撞层为防撞泡膜或气泡袋。

为了使防撞层体轻、富有弹性，具有隔音，防震、防磨损的性能，并且防水，防潮，抗压；同时为了更好地实现防护教学中携带的试验器材和试验药品，避免试验器材损坏或者试验药品污染环境，优选的，所述的气泡袋的材料为聚乙烯，通过热烘热切的方式进行加工制作。所述的气泡袋内的气体为空气，所述空气的压力为0.8-1.2个标准大气压。一平方米内防撞层上的所述气泡袋的气泡数量为85000-10000个，所述空气的压力为0.8-1.2个标准大气压。

在化学试验中，经常会用到白磷。白磷是白色或浅黄色半透明的固体，暴露空气中引燃温度为30℃左右，有毒。人的中毒剂量为15mg，致死量为50mg。在教学中把白磷从保存室带到需要做试验的场所，路程一般不会太远，数分钟即可。为了防止在此过程中携带的白磷自燃和/或泄露，导致火灾或者污染环境，所述的气泡袋内填充氮气和固体二氧化碳（干冰），每个气泡袋氮气的体积V1和干冰的体积V2的比为（4-5.5）：（0.8-1.2），优选的，每个气泡袋氮气的体积V1和干冰的体积V2的比为5：1。所述的气泡袋内填充氮气压力P为0.06-0.08MPa。

优选的，所述的气泡袋内填充氮气压力P、标准大气压P0、每个气泡袋内氮气的体积V1和干冰的体积V2之间满足以下关系：

其中，A为常数系数，取值为0.16；V1为气泡袋内氮气的体积；气泡袋内干冰的体积；P0为标准大气压。

优选的，所述支架为伸缩杆，伸缩杆具有伸缩性。

优选的，所述存放格中间通过设有的隔板将存放格分为第一存放格和第二存放格，所述第一存放格的内径大于第二存放格的内径5-8cm。

优选的，所述方形板的四角分别设有通孔，所述通孔为内螺纹通孔。

优选的，所述支柱的一端为外螺纹设计，且所述支柱外螺纹的一端可与通孔对接。

优选的，所述支架的下端安装有滚轮。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明结构合理紧凑，操作简单，便于携带，可快速的找到需要用的教学用具；

2、本发明通过防撞层的气泡袋起到隔音、防震、防磨损的作用，并且防水，防潮，抗压；更好地实现防护教学中携带的试验器材和试验药品，避免试验器材损坏或者试验药品污染环境；

3、本发明通过在气泡袋内填充氮气、干冰，在工具箱跌落时，氮气和干冰一方面隔绝空气，另一方面带走工具箱内的热量，防止所携带的白磷自然引起火灾，以及污染环境。

附图说明

图1为现有技术中的一种物理教学工具箱示意图；

图2为现有技术中的一种教学工具箱示意图；

图3为本发明的用于便携式教学工具箱的保护装置的结构框图；

图4为本发明的便携式教学工具箱结构示意图；

图5为本发明的便携式教学工具箱上盖结构示意图；

图6为本发明的便携式教学工具箱存放格与防撞层配合结构示意图；

图7为本发明的便携式教学工具箱方形板结构示意图；

图8为本发明的泡袋刺针模块示意图。

图4-8中：1底座、2第一凹槽、3方形板、4手柄、5支架、6滚轮、7凸起、8第一存放格、9合页、10第二存放格、11上盖、12卡槽、13手环、14背带、15隔板、16防撞层、17支柱、18第二凹槽、19通孔、20微型电机、201输出轴、202微型涡轮、21支撑器、22刺针、221尖端、222传动螺纹。

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。

实施例1：

如图3-8所示，一种用于便携式教学工具箱的保护装置，该装置包括加速度传感器、处理器、电池、泡袋刺针模块；所述加速度传感器、气泡袋刺针模块均与处理器连接；所述电池和加速度传感器、气泡袋刺针模块、处理器连接，以提供电能。

所述气泡袋刺针模块包括刺针22、微型电机20、支撑器21，所述刺针22的一端为尖端，另一端为非尖端，所述非尖端设置有传动螺纹222；所述微型电机的输出轴上设置有微型涡轮202，所述传动螺纹222和微型涡轮202配合。

所述的一种便携式教学工具箱包括底座，所述底座的底部四角分别安装有支架，且所述底座的侧面开设有第一凹槽，所述第一凹槽内部放置有带手柄的方形板，且所述第一凹槽的上方设有凸起，所述底座上设有存放格，且所述底座通过合页与上盖连接，存放格内壁安装有防撞层，所述上盖的上表面中心设有手环，且所述上盖还设有背带，所述上盖的上表面四边开设有第二凹槽，所述第二凹槽内部放置有支柱。所述上盖的一侧设有卡槽，所述卡槽可与凸起卡接在一起。所述防撞层为气泡袋。

为了使防撞层体轻、富有弹性，具有隔音，防震、防磨损的性能，并且防水，防潮，抗压；同时为了更好地实现防护教学中携带的试验器材和试验药品，避免试验器材损坏或者试验药品污染环境，优选的，所述的气泡袋的材料为聚乙烯，通过热烘热切的方式进行加工制作。所述的气泡袋内的气体为空气，所述空气的压力为0.8-1.2个标准大气压。一平方米内防撞层上的所述气泡袋的气泡数量为85000-10000个，所述空气的压力为0.8-1.2个标准大气压。

所述支架为伸缩杆，伸缩杆具有伸缩性。所述存放格中间通过设有的隔板将存放格分为第一存放格和第二存放格，所述第一存放格的内径大于第二存放格的内径5-8cm。所述方形板的四角分别设有通孔，所述通孔为内螺纹通孔。所述支柱的一端为外螺纹设计，且所述支柱外螺纹的一端可与通孔对接。所述支架的下端安装有滚轮。

在化学试验中，经常会用到白磷。白磷是白色或浅黄色半透明的固体，暴露空气中引燃温度为30℃左右，有毒。人的中毒剂量为15mg，致死量为50mg。在教学中把白磷从保存室带到需要做试验的场所，路程一般不会太远，数分钟即可。

当需要携带教学工具时，通用手握住手环13提起底座1直接走，如果觉得累，还可直接通过背带14将底座1背着走，如果还觉得累，最后通过支架5的伸缩性，将底座调节到一定的高度，因支架5底部安装有滚轮6，可用手握住背带14将底座1向前拉动，在教学时，首先通过卡槽12与凸起7将上盖11和底座1分开，将方形板3和支柱17分别从第一凹槽2和第二凹槽18中取出，然后将支柱17为外螺纹的一端与内螺纹通孔19对接，就可以将教学用具拿出放在方形板3上对学生进行教学了。当在携带教学工具（玻璃试验器材和白磷）从保存室带到需要做试验的场所的过程中（室外气温为35摄氏度），当所述教学工具箱发生跌落时，由于气泡袋内填充空气，能够起到减震、防护的作用，保护教学工具箱内的玻璃试验器材和白磷。在此实施例中，保护装置关闭，虽然玻璃试验器材和白磷受到部分保护，但是依然出现部分玻璃试验器材碎裂，白磷自燃。

实施例2：

如图3-6所示，一种用于便携式教学工具箱的保护装置，该装置包括加速度传感器、处理器、电池、泡袋刺针模块；所述加速度传感器、气泡袋刺针模块均与处理器连接；所述电池和加速度传感器、气泡袋刺针模块、处理器连接，以提供电能。

所述气泡袋刺针模块包括刺针22、微型电机20、支撑器21，所述刺针22的一端为尖端，另一端为非尖端，所述非尖端设置有传动螺纹222；所述微型电机的输出轴上设置有微型涡轮202，所述传动螺纹222和微型涡轮202配合。

所述的一种便携式教学工具箱包括底座，所述底座的底部四角分别安装有支架，且所述底座的侧面开设有第一凹槽，所述第一凹槽内部放置有带手柄的方形板，且所述第一凹槽的上方设有凸起，所述底座上设有存放格，且所述底座通过合页与上盖连接，存放格内壁安装有防撞层，所述上盖的上表面中心设有手环，且所述上盖还设有背带，所述上盖的上表面四边开设有第二凹槽，所述第二凹槽内部放置有支柱。所述上盖的一侧设有卡槽，所述卡槽可与凸起卡接在一起。所述防撞层为气泡袋。

为了使防撞层体轻、富有弹性，具有隔音，防震、防磨损的性能，并且防水，防潮，抗压；同时为了更好地实现防护教学中携带的试验器材和试验药品，避免试验器材损坏或者试验药品污染环境，优选的，所述的气泡袋的材料为聚乙烯，通过热烘热切的方式进行加工制作。一平方米内防撞层上的所述气泡袋的气泡数量为85000-10000个。

在化学试验中，经常会用到白磷。白磷是白色或浅黄色半透明的固体，暴露空气中引燃温度为30℃左右，有毒。人的中毒剂量为15mg，致死量为50mg。在教学中把白磷从保存室带到需要做试验的场所，路程一般不会太远，数分钟即可。为了防止在此过程中携带的白磷自燃和/或泄露，导致火灾或者污染环境，所述的气泡袋内填充氮气和固体二氧化碳（干冰），每个气泡袋氮气的体积V1和干冰的体积V2的比为5：1。所述的气泡袋内填充氮气压力P为0.06-0.08MPa。

所述的气泡袋内填充氮气压力P、标准大气压P0、每个气泡袋内氮气的体积V1和干冰的体积V2之间满足以下关系：

其中，A为常数系数，取值为0.16；V1为气泡袋内氮气的体积；气泡袋内干冰的体积；P0为标准大气压。

所述支架为伸缩杆，伸缩杆具有伸缩性。所述存放格中间通过设有的隔板将存放格分为第一存放格和第二存放格，所述第一存放格的内径大于第二存放格的内径5-8cm。所述方形板的四角分别设有通孔，所述通孔为内螺纹通孔。所述支柱的一端为外螺纹设计，且所述支柱外螺纹的一端可与通孔对接。所述支架的下端安装有滚轮。

当需要携带教学工具时，通用手握住手环13提起底座1直接走，如果觉得累，还可直接通过背带14将底座1背着走，如果还觉得累，最后通过支架5的伸缩性，将底座调节到一定的高度，因支架5底部安装有滚轮6，可用手握住背带14将底座1向前拉动，在教学时，首先通过卡槽12与凸起7将上盖11和底座1分开，将方形板3和支柱17分别从第一凹槽2和第二凹槽18中取出，然后将支柱17为外螺纹的一端与内螺纹通孔19对接，就可以将教学用具拿出放在方形板3上对学生进行教学了。所述加速度传感器实时监测教学工具箱的加速度，并将所述加速度的值传输到处理器。当在携带教学工具（玻璃试验器材和白磷）从保存室带到需要做试验的场所的过程中（室外气温为35摄氏度），当所述教学工具箱发生跌落时，加速度超过预设的阈值，处理器向气泡袋刺针模块发出执行信息，微型电机20转动，微型涡轮202和传动螺纹222配合，将电机的转动传递给刺针22，刺针22伸出，刺破一部分气泡袋。未被刺破的气泡袋保护玻璃试验器材和白磷，起到减震、缓冲的作用；同时，被刺破的气泡袋内的氮气和干冰不断泄出，一方面阻止空气与白磷接触，另一方面，干冰气化吸收热量，降低所述教学工具箱内的温度，此时白磷未发生自燃。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：该保护装置包括加速度传感器、处理器、电池、泡袋刺针模块；所述加速度传感器、气泡袋刺针模块均与处理器连接；所述电池和加速度传感器、气泡袋刺针模块、处理器连接，以提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述教学工具箱包括底座（1），所述底座（1）的底部四角分别安装有支架（5），且所述底座（1）的侧面开设有第一凹槽（2），所述第一凹槽（2）内部放置有带手柄（4）的方形板（3），且所述第一凹槽（2）的上方设有凸起（7），所述底座（1）上设有存放格，且所述底座（1）通过合页（9）与上盖（11）连接，存放格内壁安装有防撞层（16），所述上盖（11）的上表面中心设有手环（13），且所述上盖（11）还设有背带（14），所述上盖（11）的上表面四边开设有第二凹槽（18），所述第二凹槽（18）内部放置有支柱（17）；所述上盖（11）的一侧设有卡槽（12），所述卡槽（12）与凸起（7）卡接在一起；所述方形板（3）的四角分别设有通孔（19），所述通孔（19）为内螺纹通孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述气泡袋刺针模块包括刺针（22）、微型电机（20）、支撑器（21），所述刺针（22）的一端为尖端（221），另一端为非尖端，所述非尖端设置有传动螺纹（222）；所述微型电机的输出轴（201）上设置有微型涡轮（202），所述传动螺纹（222）和微型涡轮（202）配合。

4.根据权利要求2所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述防撞层（16）为防撞泡膜或气泡袋。

5.根据权利要求4所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述的气泡袋的材料为聚乙烯，通过热烘热切的方式进行加工制作。

6.根据权利要求5任一项所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述的气泡袋内的气体为空气，所述空气的压力为0.8-1.2个标准大气压。

7.根据权利要求6所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：一平方米内防撞层上的所述气泡袋的数量为85000-10000个，所述空气的压力为0.8-1.2个标准大气压。

8.根据权利要求4所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：气泡袋内填装氮气和干冰，每个气泡袋氮气的体积V1和干冰的体积V2的比为5：1；所述的气泡袋内填充氮气压力P为0.06-0.08MPa。

9.根据权利要求2所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述支架（5）为伸缩杆。

10.根据权利要求2所述的一种用于便携式教学工具箱的保护装置，其特征在于：所述存放格中间通过设有的隔板（15）将存放格分为第一存放格（8）和第二存放格（10），所述第一存放格（8）的内径大于第二存放格（10）的内径5-8cm。