CN211149884U - 一种展示磁力作用的科普展项 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种展示磁力作用的科普展项，包括对应设置的主动转盘和被动转盘，主动转盘和被动转盘的外周边沿对应均匀分布若干永磁体A；主动转盘设有转动手柄；被动转盘的支柱上设有永磁体B和定位环，定位环和永磁体B之间设置间隙；定位环旋转至高点时，屏磁片穿过间隙，使得钢珠失去磁吸力下落至滑道高点的接珠口内，并沿滑道滚动至水平滑道内，通过碰撞将钢珠列的末端钢珠推送至凹坑内；定位环随被动转盘旋转至低点时，永磁体B磁吸住凹坑上的钢珠，并带走随之旋转至高点。依次循环。不但能够展示无机械连接的磁场传动作用，还能够生动展示磁屏障作用；设计巧妙，新颖有趣，观众参与感强，寓教于乐。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种科普展览项目。
背景技术
科普展项即基于科普目的或用途的展览项目，为了普及科学知识、传播科学思想、弘扬科学精神、启迪科学智慧，通过提供科普展览教育服务实现丰富科学知识，增强科学能力的目标。
磁力，是磁场对放入其中的磁体和电流的作用力。磁力是大自然中普遍存在的一种物理现象。磁力源于磁场的存在，根据牛顿的万有引力原理，凡是有质量的物体，均有磁场存在。磁体之间以不可见的磁场为媒介实现相互作用，相关知识较为抽象，科普项目的小朋友观众很难直观地感受到磁力作用的效果。现在有一种称之为磁力转盘的科普展项，该展项各转盘的圆周上都均布着永久磁铁，同性磁极之间的斥力，异性磁极之间的吸力推动转盘，使它绕轴心转动。观众用手拨动转盘，随着第一个转盘的转动，与之相邻的转盘也会转动并带动相邻的转盘，这样所有的转盘都会跟着第一个转盘都会跟着第一个转盘转动起来。该展项通过转盘之间相互作用引起的转动，虽然可以让观众体会到磁力的存在；但是，磁场作用随距离增大而减弱、磁屏蔽等相关知识都没有展示；同时，现有的类似展品都是以现象观察为主，缺乏参与性，难以达到寓教于乐的效果。
实用新型内容
为了解决上述弊端，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种展示磁力作用的互动性科普展项，不但让观众在参与活动中直观地感受到磁力作用的存在，而且感受到磁屏障的作用。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种展示磁力作用的科普展项，包括对应设置的主动转盘和被动转盘，主动转盘和被动转盘的外周边沿对应均匀分布若干永磁体A；主动转盘设有转动手柄；其特征在于，所述被动转盘的正面靠近外周处设有支柱，支柱平行于被动转盘的转轴；支柱根部固定在被动转盘上，支柱悬空端固接永磁体B的一端；
永磁体B的另一端设置钢质的定位环，定位环固接支柱，定位环和永磁体B之间设置间隙；所述定位环呈喇叭状，靠近永磁体B一侧的小端口的直径小于钢珠的直径；
被动转盘上方固定悬吊一个屏磁片；定位环随被动转盘旋转至高点时，所述屏磁片穿过所述间隙；
被动转盘的一侧设有钢珠的滑道，定位环随被动转盘旋转至高点时，滑道的高点的接珠口对应承接在定位环的下方；滑道的低点设有水平滑道，水平滑道内直线排列若干钢珠，水平滑道末端设有贮存单个钢珠的凹坑；定位环随被动转盘旋转至低点时，定位环对应靠近凹坑。
采用上述技术方案，观众操作转动手柄，主动转盘旋转并带动被动转盘旋转；被动转盘旋转中，随之旋转的支柱上的定位环通过低点位置时，永磁体B磁吸住凹坑上的钢珠，并带走随之旋转；定位环通过高点位置时，屏磁片穿过定位环和永磁体B之间的间隙，钢珠失去磁吸力下落至滑道高点的接珠口内，并沿滑道滚动至水平滑道内，碰撞水平滑道内直线排列的若干钢珠，将钢珠列的末端钢珠推送至凹坑内，等待下一次定位环通过时被带走。依次循环。
本实用新型的有益效果在于，不但能够展示无机械连接的磁场传动作用，还能够生动展示磁屏障作用；设计巧妙，新颖有趣，观众参与感强，寓教于乐。
优选地，所述主动转盘、被动转盘、定位环、滑道都是透明的。便于观察。
优选地，所述水平滑道的进口处设有计数传感器，所述主动转盘的基座装置在移动直线导轨上，所述基座连接丝杠机构；驱动丝杠机构的伺服电机通信连接所述计数传感器。
优选地，所述滑道上和/或定位环设有消磁器。防止钢珠上的剩磁使得钢珠相互吸引或者钢珠与定位环互相吸引，导致钢珠无法顺畅到达凹坑内。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
附图说明
图1为展项的整体原理结构示意图；
图2为屏磁片原理结构示意图；
图3为支柱原理结构示意图；
图4为屏磁片与支柱的配合结构原理示意图。
具体实施方式
参见附图，反映本实用新型的一种具体结构，所述展示磁力作用的科普展项包括对应设置的主动转盘11和被动转盘14，主动转盘11和被动转盘14的外周边沿对应均匀分布若干永磁体A9。本例中被动转盘14的转轴支承座装置在底板1上，主动转盘11位于被动转盘14的上方，主动转盘11设有转盘10和摇柄12组成的转动手柄。所述主动转盘11的转轴8的基座5装置在移动直线导轨7上，所述基座5连接丝杠机构4；驱动丝杠机构4的伺服电机6按照计数传感器18的信号动作，使得基座5及其主动转盘11和转动手柄整体朝向下方的被动转盘14靠拢，使得主动转盘11和被动转盘14之间的永磁体A9的相互作用力增强，主动转盘11和被动转盘14的同步性增强。观众根据其操作结果可以感知磁场作用与距离的关系。计数传感器18设置在水平滑道13的进口处。移动直线导轨7和丝杠机构4、伺服电机6都固定在透明的墙板3上。
所述被动转盘14的正面靠近外周处设有支柱15，支柱15平行于被动转盘14的转轴；支柱15的根部固定在被动转盘14上，支柱15的悬空端固接永磁体B21的一端。永磁体B21的另一端设置钢质的定位环16，定位环16固接支柱15，定位环16和永磁体B21之间设置间隙25。
被动转盘14上方设有固定悬吊在墙板3上的吊杆23，吊杆23下端固装一个屏磁片22，屏磁片22由磁导率很大的软磁材料(如坡莫合金或铁铝合金)做成的薄片。定位环16等随被动转盘14旋转至高点(如图1虚线支柱等所示的部位)时，所述屏磁片22穿过所述间隙25(请结合图4所示)。
所述定位环16呈喇叭状，靠近永磁体B21一侧的小端口的直径小于钢珠20的直径，限制钢珠20使之不能与永磁体B21直接接触，保持间隙25便于屏磁片22通过，也避免观众造成屏磁片22穿过间隙25时将钢珠20从定位环16上推下去的错觉，从而失去了学习磁屏蔽知识的契机。
被动转盘14正面的一侧设有钢珠20的滑道2，定位环16随被动转盘14旋转至高点时，滑道2的高点的接珠口24对应承接在定位环16的下方；滑道2的低点设有水平滑道13，水平滑道13内直线排列若干钢珠20，水平滑道13末端设有贮存单个钢珠20的凹坑17；定位环16随被动转盘14旋转至低点时，定位环16对应靠近凹坑17。
因为钢珠20依靠从滑道2滚落的动能冲击力形成的碰撞，才能落入凹坑17。本例中，所述滑道2上设有消磁器19，防止钢珠20上的剩磁使得钢珠20相互吸引导致钢珠20无法顺畅到达凹坑17内。
同理，钢珠20与定位环16之间也可能发生基于剩磁的互相吸引，即使屏磁片22穿过所述间隙25对永磁体B的磁场形成了有效屏蔽，钢珠20也不会下落。为避免上述情况的发生，定位环16处也可以设置消磁器，或者采用手动消磁器定时消磁。
本例中，所述主动转盘11、被动转盘14、定位环16、滑道2等都是透明材料(如亚克力)制成的。以便于观察。
采用上述技术方案，观众转动摇柄12，主动转盘11旋转并带动被动转盘14旋转；被动转盘14旋转中，随之旋转的定位环16通过低点位置时，永磁体B21磁吸住凹坑17上的钢珠20，并带走钢珠20随之旋转；定位环16通过高点位置时，屏磁片22穿过间隙25，钢珠20失去磁吸力下落至滑道2高点的接珠口24内，并沿滑道2滚动至水平滑道13内，碰撞水平滑道13内直线排列的若干钢珠20，将钢珠列的末端钢珠20推送至凹坑17内，等待下一次定位环16通过时被带走。依次循环。
上述的实现方式仅是为了清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能理解为对本实用新型做出任何限制。本实用新型在本技术领域具有公知的多种替代或者变形，在不脱离本实用新型实质意义的前提下，均落入本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种展示磁力作用的科普展项，包括对应设置的主动转盘和被动转盘，主动转盘和被动转盘的外周边沿对应均匀分布若干永磁体A；主动转盘设有转动手柄；其特征在于，所述被动转盘的正面靠近外周处设有支柱，支柱平行于被动转盘的转轴；支柱根部固定在被动转盘上，支柱悬空端固接永磁体B的一端；
永磁体B的另一端设置钢质的定位环，定位环固接支柱，定位环和永磁体B之间设置间隙；所述定位环呈喇叭状，靠近永磁体B一侧的小端口的直径小于钢珠的直径；
被动转盘上方固定悬吊一个屏磁片；定位环随被动转盘旋转至高点时，所述屏磁片穿过所述间隙；
被动转盘的一侧设有钢珠的滑道，定位环随被动转盘旋转至高点时，滑道的高点的接珠口对应承接在定位环的下方；滑道的低点设有水平滑道，水平滑道内直线排列若干钢珠，水平滑道末端设有贮存单个钢珠的凹坑；定位环随被动转盘旋转至低点时，定位环对应靠近凹坑。
2.如权利要求1所述的科普展项，其特征在于，所述水平滑道的进口处设有计数传感器，所述主动转盘的基座装置在移动直线导轨上，所述基座连接丝杠机构；驱动丝杠机构的伺服电机通信连接所述计数传感器。
3.如权利要求1或2所述的科普展项，其特征在于，所述滑道上和/或定位环设有消磁器。
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