一種漂流潛標演示教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種漂流潛標演示教具。本實用新型包括控制器件存放兼最大體積手動微調機構、直線推桿機構和體積自動改變機構。控制器件存放兼最大體積手動微調機構包括PET螺紋蓋、PET底部打孔螺紋管、PVC螺紋管、螺母和橡膠墊圈。直線推桿機構包括直流減速電機、電機架、彈性連軸器、推桿單元、雙頭螺紋管箍和螺紋管。體積自動改變機構包括雙頭螺紋箍、活塞、儲水室、橡膠墊圈、亞克力壓環、外牙接頭和皮囊。本實用新型的優點是直觀、簡潔的展現潛標的沉浮工作原理,方便理解和學習。
【專利說明】一種漂流潛標演示教具

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于教學儀器領域，具體涉及一種漂流潛標演示教具。

【背景技術】
[0002]人們對海洋的探索至今已經有幾百年的歷史了，而海洋漂流潛標則是近年代來比較重要的海洋探索工具之一。具有在惡劣的海洋環境條件下，無人值守的長期、連續、同步、自動地對海洋水文、氣象諸要素進行全面綜合監測的特點，是海洋觀測岸站、調查船和調查飛機在空間上和時間上的延伸擴展，是離岸監測的重要手段。然而，對于潛標在海洋業中占領著如此重要地位，國內外卻尚無潛標教具市場與專利，網絡資源也相對較為匱乏，因此也給學生造成在學習與理解潛標這一知識點時產生一定的困難。


【發明內容】

[0003]本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種漂流潛標演示教具。
[0004]本實用新型包括控制器件存放兼最大體積手動微調機構、直線推桿機構和體積自動改變機構。
[0005]控制器件存放兼最大體積手動微調機構包括PET螺紋蓋、PET底部打孔螺紋管、PVC螺紋管、螺母和橡膠墊圈。PET螺紋蓋與PET螺紋罐通過螺紋連接:PET底部打孔螺紋管由一對螺母和一對橡膠墊圈固定在PVC螺紋管上。
[0006]直線推桿機構包括直流減速電機、電機架、彈性連軸器、推桿單元、雙頭螺紋管箍和螺紋管，其中推桿單元包括絲桿、銅螺母、滑塊、滑槽、銅柱和L形連接件；電機架置于雙頭螺紋管箍帶有凸起的內壁上，由PVC螺紋管壓緊電機架；直流減速電機通過螺釘固定在電機架上；絲桿通過彈性聯軸器與直流減速電機的輸出軸連接；銅螺母與滑塊通過螺栓和螺母連接在一起，旋在絲桿上，并置于滑槽內；滑槽固定在螺紋管內壁上；對稱設置在絲桿兩邊的銅柱一端與滑塊連接，另一端與L形連接件連接。
[0007]體積自動改變機構包括雙頭螺紋箍、活塞、儲水室、橡膠墊圈、亞克力壓環、外牙接頭和皮囊；活塞通過螺釘和螺母與L形連接件連接；儲水室外壁與外牙接頭過盈配合并用防水膠粘黏；皮囊通過橡膠墊圈和亞克力壓環壓在外牙接頭的非旋和處上表面，并通過雙頭螺紋箍和外牙接頭的螺旋配合壓緊。
[0008]本實用新型的有益效果:針對海洋工程類大學生，對潛標的學習，直觀、簡潔的展現潛標的沉浮工作原理，不僅方便了老師對潛標這個知識點的講解，也加快了學生對潛標的學習，使他們在實踐中學習，切身體會潛標的工作原理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型裝置的三維圖；
[0010]圖2為本實用新型裝置的控制器件存放兼最大體積手動微調機構示意圖；
[0011]圖3為本實用新型裝置的內部直線推桿機構示意圖；
[0012]圖4為本實用新型裝置直線推桿機構詳細示意圖；
[0013]圖5為本實用新型裝置的體積自動改變機構的半剖視圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]本實用新型包括密封機構、傳動機構、自平衡機構、體積微調機構。
[0016]所述密封機構由PVC螺紋管配合而成，由兩根內螺紋PVC管與三根外螺紋PVC管旋緊，形成一根空心的管子，管子頂端旋有一個PET螺紋密封蓋保證與外界隔絕，管子底端用皮囊套在口上，用皮筋捆住。
[0017]所述傳動機構由絲桿、銅螺母、不銹鋼方管、亞克力板、針筒活塞和針筒組成。傳動機構的源動力來自電機，電機固定在第一根內螺紋管內部，架在內部亞克力板上，亞克力板為厚度3mm，直徑與內螺紋管內部直徑相同。電機與絲桿通過聯軸器聯接，絲桿上旋有銅螺母，銅螺母上附有方行亞克力板，方形亞克力板外套有不銹鋼方管。不銹鋼管粘在PVC螺紋管內部。銅螺母與針筒活塞用銅柱聯接在一起，絲杠轉動能同時帶動銅螺母滑動與活塞推動。針筒套在針筒活塞上，針筒外徑與外螺紋管內直徑相同。
[0018]所述自平衡機構為自身內部重力調節，將內部的傳動機構向管底下偏移，使頂部重力較小，確保潛標在水中為豎直狀態。
[0019]所述體積微調機構由皮筋、皮囊和水組成。皮囊將PVC管低端密封，用皮筋扣住皮囊，皮囊內部與針筒之間裝滿水。通過針筒活塞的推動將使液體膨脹皮囊，改變整體體積大小。
[0020]本實用新型還包括數據傳輸機構，所述的數據傳輸機構由發送裝置和接收裝置兩個部分組成。發送裝置為STM32F103X單片機控制的NRF24L01無線發送模塊。通過按鍵將數據發送給接受裝置。接收裝置由STM32F103X單片機控制的NRF24L01無線接收模塊，接收裝置接收到數據后將數據轉換為模擬信號傳送給電機。
[0021]以漂流潛標下潛為例，結合本附圖對本實用新型裝置的技術方案，及其工作原理作進一步的闌述。
[0022]如圖1、圖2、圖3、圖4及圖5所示，本裝置主要包括:控制器件存放兼最大體積手動微調機構1、直線推桿機構2、體積自動改變機構3。
[0023]如圖2所示，控制器件存放兼最大體積手動微調機構I由PET螺紋蓋1-1、PET底部打孔螺紋管1_2、PVC螺紋管1-3、螺母1-4、橡膠墊圈1-5組成。PET螺紋蓋1_1與PET底部打孔螺紋罐1-2通過螺紋連接:PET底部打孔螺紋罐1-2由一對螺母1-4和一對橡膠墊圈1-5固定在PVC螺紋管1-3上。
[0024]如圖1、圖3、圖4所示，直線推桿機構2由直流減速電機2-1、電機架2-2、彈性連軸器2-3、絲桿2-4-1、銅螺母2-4-2、滑塊2_4_3、滑槽2_4_4、銅柱2_4_5、L形連接件2_4_6、雙頭螺紋管箍2-5組成。電機架2-2置于雙頭螺紋管箍2-5有凸起的內壁上，由螺紋管1-3壓緊電機架2-2 ;電機2-1通過螺釘固定在電機架2-2上；絲桿2-4-1通過彈性聯軸器2_3與電機2-1的輸出軸連接；銅螺母2-4-2與滑塊2-4-3通過螺栓和螺母連接在一起，旋在絲桿2-4-1上,并置于滑槽2-4-4內；滑槽2-4-4通過AB膠粘在螺紋管2_6內壁上；對稱設置在絲桿2-4-1兩邊的銅柱2-4-5 —端與滑塊2-4-3連接，另一端與L形連接件2_4_6連接。
[0025]如圖3、圖5所示，體積自動改變機構3由雙頭螺紋箍3-1、活塞3_2、儲水室3_3、橡膠墊圈3-4、亞克力壓環3-5、外牙接頭3-6、皮囊3-7組成。活塞3_2通過螺釘和螺母與L形連接件2-4-6連接；儲水室3-3外壁與外牙接頭3-6過盈配合并用防水膠粘黏；皮囊3-7通過橡膠墊圈3-4和壓環3-5壓在外牙接頭3-6的非旋和處的上表面上，并通過雙頭螺紋箍3-1和外牙接頭3-6的螺旋配合壓緊。
[0026]本實用新型裝置的工作過程如下:(機器初始體積最大，活塞位于最底部)
[0027]使用時，旋開PET螺紋蓋1-1，打開置于控制器件存放兼最大體積手動微調機構I中電源開關，旋緊PET螺紋蓋，檢查無誤后將其置于水中，待機器平穩后，按控制器上的下潛按鍵，此時電機2-1帶動絲桿2-4-1做順時針轉動，銅螺母2-4-2與滑塊2_4_3固定并向上運動，L形連接件2-4-6將活塞向上拉起，皮囊3-7內的部分水被抽到針筒內，皮囊3-7收縮，裝置總的體積變小，排水量減小。根據阿基米德定率(F浮=G排=P液(氣).g.V排)可以判斷出裝置浮力減小慢慢下潛。上升方式的原理類似。
【權利要求】
1.一種漂流潛標演示教具，包括控制器件存放兼最大體積手動微調機構(I)、直線推桿機構(2 )和體積自動改變機構(3 )，其特征在于: 控制器件存放兼最大體積手動微調機構(I)包括PET螺紋蓋(1-1),PET底部打孔螺紋管(1-2)、PVC螺紋管(1-3)、螺母(1-4)和橡膠墊圈(1-5) ;PET螺紋蓋(1-1)與PET螺紋罐(1-2)通過螺紋連接:PET底部打孔螺紋管(1-2)由一對螺母(1-4)和一對橡膠墊圈(1-5)固定在PVC螺紋管(1-3)上； 直線推桿機構(2 )包括直流減速電機(2-1 )、電機架(2-2 )、彈性連軸器(2-3 )、推桿單元(2-4)、雙頭螺紋管箍(2-5)和螺紋管(2-6)，其中推桿單元(2-4)包括絲桿(2-4-1)、銅螺母(2-4-2 )、滑塊(2-4-3 )、滑槽(2-4-4 )、銅柱(2-4-5 )和L形連接件(2-4-6 )；電機架(2-2 )置于雙頭螺紋管箍(2-5)帶有凸起的內壁上，由PVC螺紋管(1-3)壓緊電機架(2-2);直流減速電機(2-1)通過螺釘固定在電機架(2-2)上；絲桿(2-4-1)通過彈性聯軸器(2-3)與直流減速電機(2-1)的輸出軸連接；銅螺母(2-4-2)與滑塊(2-4-3)通過螺栓和螺母連接在一起，旋在絲桿(2-4-1)上，并置于滑槽(2-4-4)內；滑槽(2-4-4)固定在螺紋管(2-6)內壁上；對稱設置在絲桿(2-4-1)兩邊的銅柱(2-4-5) —端與滑塊(2-4-3)連接，另一端與L形連接件(2-4-6)連接； 體積自動改變機構(3 )包括雙頭螺紋箍(3 -1 )、活塞(3 - 2 )、儲水室(3 - 3 )、橡膠墊圈(3-4)、亞克力壓環(3-5)、外牙接頭(3-6)和皮囊(3-7);活塞(3-2)通過螺釘和螺母與L形連接件(2-4-6)連接；儲水室(3-3)外壁與外牙接頭(3-6)過盈配合并用防水膠粘黏；皮囊(3-7)通過橡膠墊圈(3-4)和亞克力壓環(3-5)壓在外牙接頭(3-6)的非旋和處上表面，并通過雙頭螺紋箍(3-1)和外牙接頭(3-6)的螺旋配合壓緊。
【文檔編號】G09B23/12GK203838925SQ201420242034
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月12日 優先權日:2014年5月12日
【發明者】張巨勇, 李蓉, 趙斌, 楊露, 戴嘉韻, 袁翼博, 何強 申請人:杭州電子科技大學