1.本发明涉及科普实验转装置技术领域,特别涉及一种科技馆超失重演示系统。
背景技术:2.生活中处处都存在着超重和失重情况,小到生活中的乘坐电梯,坐车通过桥梁,大到战斗机在空中进行机动,宇宙飞船在太空中飞行,都有着超重与失重的存在,可以说只要有任何存在加速度变化的场景,都存在着超重或失重的情况。但是超重与失重是一种物理状况,是没有实体的,故不能直接看到和接触,所以要想真真切切的去了解,就得去亲身体会或者将其间接去展现,所以出现了一些超重和失重的演示装置。
3.现有技术中的科技馆超失重演示系统功能单一,而且只是单纯的凭视觉去观察既没有数据,也没有体验装置,而且受摩擦力影响较大,所以效果非常差。
技术实现要素:4.本发明的目的在于提供一种科技馆超失重演示系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种科技馆超失重演示系统,包括顶板以及底板,所述顶板的顶端安装有控制电箱,所述控制电箱内设有控制主板以及存储模块,所述控制主板电性连接有外接电源,所述无线模块无线连接有监控中心以及客户中心,所述顶板和底板之间的两侧设有滑轨,所述滑轨上套设有滑套,所述滑套的外侧均设有可调节步进电机,所述滑轨的内侧设有磁石导杆,所述磁石导杆外套设有磁石导套,所述滑套与磁石导套之间通过第一连接杆连接,所述磁石导套的内侧设有第二连接杆,所述第一连接杆的内侧设有演示箱,所述演示箱内底部设有若干个弹簧架,其中一半所述弹簧架内设有压力传感器,另一半所述弹簧架内设有拉力传感器。
6.作为本发明优选的方案,所述顶板和底板与滑轨的顶端和底部之间均固定连接,所述第一连接杆与磁石导套的外侧以及滑套的外侧壁之间均固定连接,所述第二连接杆与磁石导套以及演示箱之间固定连接,所述滑套的外侧上下两端均设有支撑板,在两个支撑板的内侧均设有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的输出端均朝向滑套的一侧,所述步进电机的两端通过载物板安装在两个电动伸缩杆的输出端之间。
7.作为本发明优选的方案,所述演示箱的四周为透明玻璃罩,所述演示箱内部底端与弹簧架之间固定连接,每个所述弹簧架的顶端分别设有质量不同的演示重块,所述演示重块与弹簧架之间通过螺栓固定连接。
8.作为本发明优选的方案,所述控制电箱与顶板的顶端之间通过螺栓固定,所述控制电箱的侧壁上设有散热窗口。
9.作为本发明优选的方案,所述监控中心内设有中央处理器、操控中心以及显示中心,所述中央处理器与操控中心以及显示中心之间电性连接,其中中央处理器用于对监控中心的数据处理、数据分析以及数据转换,所述操控中心用于对科技馆超失重演示系统的
操作和控制,所述显示中心用于对该科技馆超失重演示系统使用时所产生的数据进行显示。
10.作为本发明优选的方案,所述客户中心包括手机端以及vr设备,其中手机端内设有与该科技馆超失重演示系统相对用的app,在app内设有相应的演示视屏以及演示参数,所述vr设备内设有d显示设备以及对应的用于操作该vr设备的操作系统。
11.作为本发明优选的方案,所述磁石导杆的外侧与磁石导套的内侧均为正极。
12.作为本发明优选的方案,所述无线模块与监控中心以及客户中心之间无线连接的无线网络为蓝牙或者nfc。
13.作为本发明优选的方案,所述控制主板分别与存储模块、无线模块、步进电机、电动伸缩杆、压力传感器以及拉力传感器之间电性连接。
14.有益效果:
15.1、本发明中,通过在科技馆超失重演示装置内设置一个透明玻璃箱,在演示箱内设置多个弹簧架,并在弹簧架内设置同等数量的压力传感器以及拉力传感器,使得其在使用不同质量的情况下测试其在失重或者超重情况下的弹簧伸缩情况,并通过拉力传感器和压力传感器记录其对应的拉了和压力的数据;
16.2、本发明中,通过将设置磁石导杆和磁石导套,并且在步进电机外设置电动伸缩杆,使得其在下落过程中,减小其步进电机内部驱动装置与滑轨之间的摩擦,使得其上升和下滑的摩擦力减小,使得检测的数据更加准确;
17.3、本发明中,通过设置客户中心,在客户中心内设置手机端和vr设备,使得其可以通过手机重复演示过的超重和失重现象,并获取相应的数据,通过vr设备,并配备相应的vr座椅,亲身体验超重和失重的感觉,体验效果更加明显。
附图说明
18.图1为本发明一种科技馆超失重演示系统的示意图;
19.图2为本发明一种科技馆超失重演示系统的a处放大图;
20.图3为本发明一种科技馆超失重演示系统的磁石导杆和磁石导套示意图;
21.图4为本发明一种科技馆超失重演示系统的压力传感器示意图;
22.图5为本发明一种科技馆超失重演示系统的拉力传感器示意图;
23.图6为本发明一种科技馆超失重演示系统的系统框图。
24.图中:1、顶板;2、底板;3、演示箱;4、演示重块;5、第一连接杆;6、滑套;7、第二连接杆;8、监控中心;9、客户中心;10、磁石导杆;11、磁石导套;12、弹簧架;13、支撑板;14、电动伸缩杆;15、步进电机;16、压力传感器;17、拉力传感器;18、外接电源;19、控制主板;20、存储模块;21、无线模块;22、操控中心;23、显示中心;24、手机端;25、vr设备;26、控制电箱;27、滑轨。
具体实施方式
25.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。
26.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
27.需要说明的是,当元件被称为“固设于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
28.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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。
29.请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种科技馆超失重演示系统,包括顶板1以及底板2,所述顶板1的顶端安装有控制电箱26,所述控制电箱26内设有控制主板19以及存储模块20,所述控制主板19电性连接有外接电源18,所述无线模块21无线连接有监控中心8以及客户中心9,所述顶板1和底板2之间的两侧设有滑轨27,所述滑轨27上套设有滑套6,所述滑套6的外侧均设有可调节步进电机15,所述滑轨27的内侧设有磁石导杆10,所述磁石导杆10外套设有磁石导套11,所述滑套6与磁石导套11之间通过第一连接杆5连接,所述磁石导套11的内侧设有第二连接杆7,所述第一连接杆7的内侧设有演示箱3,所述演示箱3内底部设有若干个弹簧架12,其中一半所述弹簧架12内设有压力传感器16,另一半所述弹簧架12内设有拉力传感器17。
30.实施例,请参照图1、图2以及图3,所述顶板1和底板2与滑轨27的顶端和底部之间均固定连接,所述第一连接杆5与磁石导套11的外侧以及滑套6的外侧壁之间均固定连接,所述第二连接杆5与磁石导套11以及演示箱3之间固定连接,所述滑套6的外侧上下两端均设有支撑板13,在两个支撑板13的内侧均设有电动伸缩杆14,所述电动伸缩杆14的输出端均朝向滑套6的一侧,所述步进电机15的两端通过载物板安装在两个电动伸缩杆14的输出端之间,所述磁石导杆10的外侧与磁石导套11的内侧均为正极。
31.实施例,请参照图1、图4以及图5,所述演示箱3的四周为透明玻璃罩,所述演示箱3内部底端与弹簧架12之间固定连接,每个所述弹簧架12的顶端分别设有质量不同的演示重块4,所述演示重块4与弹簧架12之间通过螺栓固定连接。
32.实施例,请参照图1,所述控制电箱26与顶板1的顶端之间通过螺栓固定,所述控制电箱26的侧壁上设有散热窗口。
33.实施例,请参照图1以及图6,所述监控中心8内设有中央处理器、操控中心22以及显示中心23,所述中央处理器与操控中心22以及显示中心23之间电性连接,其中中央处理器用于对监控中心8的数据处理、数据分析以及数据转换,所述操控中心22用于对科技馆超失重演示系统的操作和控制,所述显示中心23用于对该科技馆超失重演示系统使用时所产生的数据进行显示,所述客户中心9包括手机端24以及vr设备25,其中手机端24内设有与该科技馆超失重演示系统相对用的app,在app内设有相应的演示视屏以及演示参数,所述vr设备25内设有3d显示设备以及对应的用于操作该vr设备25的操作系统,所述无线模块21与
监控中心8以及客户中心9之间无线连接的无线网络为蓝牙或者nfc,所述控制主板19分别与存储模块20、无线模块21、步进电机15、电动伸缩杆14、压力传感器16以及拉力传感器17之间电性连接。
34.操作原理:
35.1、超重:在超重演示操作时,首先将演示箱靠近最底部处,然后待弹簧安装架静止后,通过伸张电动伸缩杆将步进电机抵达到滑套上,然后启动步进电机,加速上升,此时弹簧会收缩,压力传感器测出数据,在演示箱内设有相应的摄像设备,记录下整个演示过程,发送至控制主板,并存储到存储模块;
36.2、失重:在失重演示操作时,首先将演示箱通过步进电机上升到最高处,通过步进电机和滑杆之间相互作用固定,此时步进电机处于然后同时收缩两边的电动伸缩杆,让演示箱做自由落体运动,此时,此时弹簧拉升,拉力传感器测出数据,通过相应的摄像设备,记录下整个演示过程,发送至控制主板,并存储到存储模块。
37.在整个操作步骤中,均通过监控中心的操控平台进行操控,操控平台将存储模块中演示的数据发送至客户中心,客户可通过手机下载对应的app,通过手机观看整个演示过程,或者通过vr设备通过配备的vr座椅亲身体验整个演示过程,使得体验效果更加贴切。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。