专利名称：家鸽双重呼吸演示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家鸽双重呼吸演示器，尤其是用于中学及专业大学讲解鸟类双重呼吸结构课程的演示。
背景技术：
目前，在中学或专业大学中讲解鸟类双重呼吸结构课程演示一般采用挂图或静态模型，难以动态、形象地演示双重呼吸结构，使得教学效果受影响。
发明内容
本实用新型的目的为克服现有技术的不足提供一种能动态、形象地演示鸟类双重呼吸结构演示器。
本实用新型的目的是由下述方案实现的家鸽双重呼吸演示器由制有制有家鸽双重呼吸循环系统示意图的透光板、发光元件组、机械光栅、控制电路、发光元件固定板及机壳构成，发光元件组分成若干小组依次相间沿呼吸循环系统示意图中的气管、中支气管、腹支气管、背支气管和三级支气管对应位置均匀布置在置于透光面板后的发光元件固定板上，机械光栅置于前、后气囊后，控制电路由驱动单元、触发脉冲发生单元、控制单元、控制键单元、电机驱动单元及电源单元组成，控制单元根据控制键单元的输入控制触发脉冲发生单元输出触发脉冲，触发驱动单元点亮或熄灭发光元件组。
采用上述结构的家鸽双重呼吸演示器，在控制电路的控制下，触发脉冲发生单元产生触发脉冲触发双向可控硅导通，使发光元件组轮流点亮和熄灭产生动态流动视觉效果演示气体的流动和交流，同时机械光栅一张一合，演示前、后气囊的舒张和收缩，使学生能有非常直观的感性认识。
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图1为本实用新型实施例结构示意图；
附图2为本实用新型实施例电原理图。
附图3为本实用新型实施例机械光栅原理示意图。
具体实施例如图1所示模型的设有机壳6，制有家鸽双重呼吸循环系统示意图的透光板1，透光面板1固定在机壳6上，控制键7设在机壳6正面，透光面板1上的图案可制成浮雕式，发光元件固定板5置于透光面板1后，发光元件组2分成L1～L10等10组依次相间沿呼吸循环系统示意图中的气管1a、中支气管1b、腹支气管1c、背支气管1d和三级支气管1e对应位置均匀布置在置于透光面板1后的发光元件固定板5上，气管1a、中支气管1b、背支气管1d对应位置采用红色的发光元件，三级支气管1e对应位置采用黄色的发光元件，腹支气管1c对应位置采用绿色的发光元件，机械光栅3置于前、后气囊1f、1g后；如图2所示，控制电路4由驱动单元4a、触发脉冲发生单元4b、控制单元4c、控制键单元4d、电机驱动单元4e及电源单元4f组成，驱动单元4a由发光元件小组L1～L10和双向可控硅VS1～VS4、触点J1A、J1B、J1C、J1D、J2A、J2B、J2C、J2D构成，发光元件小组L1～L3分别经常开触点J1A、J1C、J2A、L4～L6分别经常闭触点J1B、J1D、J2B后与发光元件L7～L9并联后分别与双向可控硅VS1～VS3串联在电源回路中，发光元件小组L10经常开触点J2C与双向可控硅VS4串联在电源回路中；触发脉冲发生单元4b由脉冲发生电路、脉冲分配电路构成，脉冲发生电路由集成IC2即555时基电路为核心及外围元件电阻R14、R15电容C2和可变电阻RP1构成的可变频率振荡电路担任，集成电路IC3即4017构成脉冲分配器，集成电路IC2和集成电路IC3的工作电源经常开触点J4A接至电源正极，可变频率振荡电路输出端与脉冲分配器输入端连接，另一路经电阻R20、二极管D18与双向可控硅VS4触发极连接，脉冲分配电路输出三路经电阻R17、R18、R19、二极管D15、D16、D17分别与双向可控硅VS1～VS3触发极连接；控制单元4c以集成电路IC1为核心，设有五个继电器J1～J5，分别由三极管VT1、VT2和VT3驱动，集成电路IC1设有五个输入端和对应的五个输出端，第一输出端经发光二极管LED1及电阻R13接至电源负极，第二输出端经发光二极管LED2与三极管VT1基极连接，第三输出端经发光二极管LED3与三极管VT2基极连接，第四输出端经发光二极管LED3后分两路，一路经二极管D6接至三极管VT3基极，另一路经二极管D7接至三极管VT1的基极，第五输出端经发光二极管LED5后分两路，一路经二极管D8接至三极管VT2基极，另一路经二极管D9接至三极管VT3的基极，VT1、VT2、VT3基极与电源负极之间还分别跨接有电阻R10、R11、R12，继电器J3、J5分别由三极管VT1、VT3驱动，继电器J1、J2由三极管VT2驱动，继电器J4经二极管D11、D12分别接至三极管VT1、VT2集电极由它们共同驱动，三个输入端分别与控制键单元4d中的控制键CK1～CK3连接并经电阻CR1、CR2、CR3接至电源负极，第四输入端分两路，一路经控制键CK4、电阻CR4接至电源负极，另一路经常开触点J5A、倒顺触点开关LK1接至电源负极，第五输入端经常开触点J5B、倒顺触点开关LK2接至电源负极，输入端低电平，对应输出端输出高电平；电机驱动单元4e由触点LK3、LK4、直流电机D和倒顺触点开关LK1、LK2、倒顺转换触点J3A、J3B组成，倒顺转换触点J3A、J3B串联在直流电机D电源中切换电源极性；电源单元4f由电源变压器T、全桥整流D1～D4、滤波电容C1及稳压管D5构成，为电路提供直流电源；如图3所示，机械光栅3由两片可开合的重叠不透明叶片3a、设于叶片3a后的光源3b及叶片3a的驱动机构构成，叶片3a开合处轮廓为内凹弧形，内凹弧形相对合成前、后气囊1f、1g外形透孔，透孔大小随叶片3a开合而变化，所述叶片3a的驱动机构由小电机3c、曲杆3d和杠杆3e构成，曲杆3d一端与小电机3c输出轴固定联接，另一端与杠杆3e一端铰连，杠杆3e另一端设有滑销3f，叶片3a下部设有铰连支点3g，铰连支点3g之间设有滑槽3h，滑销3f插入滑槽3h中。
演示器工作原理如下接通电源后，按下机壳6面板上的“吸气”键即CK2键，三极管VT1导通，继电器J3、J4得电，触点J4A、J3A吸合，电机D正转，机械光栅3扩张，同时触发脉冲发生单元4b接通工作电源，发出触发脉冲触发双向可控硅VS1～VS4导通，演示吸气过程前、后气囊1f、1g同时舒张，新鲜空气沿气管1a和中支气管1b大部分直接进入后气囊1g，一小部分直接到背支气管1d，气管1a、中支气管1b和背支气管1d里的红色发光二极管流水运行；肺里边原有的气体经过碳氧交换后进入腹支气管1c，肺部平行的三级支气管1e里黄色发光二极管流水运行，示意进行碳氧交换，腹支气管1c里绿色发光二极管流水运行进入前气囊1f，示意气体变为富含二氧化碳；按下“呼气”键即CK3键，三极管VT3导通，继电器J1、J2、J4得电，触点J1A、J1C、J2A、J2C、J4A吸合，电机D反转，机械光栅3收缩，同时触发脉冲发生单元4b接通工作电源，发出触发脉冲触发双向可控硅VS1～VS4导通，演示呼气过程前、后气囊1f、1g同时收缩，后气囊1g的气体沿中支气管1b的“返回支”到背支气管1d进入肺部平行的三级支气管1e，背支气管1d里红色发光二极管流水运行、三级支气管1e里黄色发光二极管流水运行，示意碳氧交换，腹支气管1c里停止单向气体流动，腹支气管1c里绿色发光二极管闪烁，前气囊1f气体沿气管1a排出体外，绿色发光二极管从前气囊1f流水运行沿气管到体外；按下机壳6面板上的“自动”键即CK3键，三极管VT1、VT2、VT3同时导通，继电器J3、J4、J5得电，触点J3A、J4A、J5A、J4B、LK1吸合，LK2断开，演示吸气过程，当电机D正转使机械光栅3扩张到最大时，LK2吸合，LK1断开，继电器J1、J2、J4、J5得电，电机D反转，演示呼气过程，周而复始，演示家鸽双重呼吸整个过程。
权利要求1.一种家鸽双重呼吸演示器，其特征在于所述演示器由制有家鸽双重呼吸循环系统示意图的透光板(1)、发光元件组(2)、机械光栅(3)、控制电路(4)、发光元件固定板(5)及机壳(6)构成，发光元件组(2)分成若干小组依次相间沿呼吸循环系统示意图中的气管(1a)、中支气管(1b)、腹支气管(1c)、背支气管(1d)和三级支气管(1e)对应位置均匀布置在置于透光面板(1)后的发光元件固定板(5)上，机械光栅(3)置于前、后气囊(1f、1g)后，控制电路(4)由驱动单元(4a)、触发脉冲发生单元(4b)、控制单元(4c)、控制键单元(4d)、电机驱动单元(4e)及电源单元(4f)组成，控制单元(4c)根据控制键单元(4d)的输入控制触发脉冲发生单元(4b)输出触发脉冲，触发驱动单元(4a)点亮或熄灭发光元件组(2)。
2.根据权利要求1所述的家鸽双重呼吸演示器，其特征在于驱动单元(4a)由发光元件小组(L1～L10)和双向可控硅(VS1～VS4)、触点(J1A、J1B、J1C、J1D、J2A、J2B、J2C、J2D)构成，发光元件小组(L1～L3)分别经常开触点(J1A、J1C、J2A)、(L4～L6)分别经常闭触点(J1B、J1D、J2B)后与发光元件(L7～L9)并联后分别与双向可控硅(VS1～VS3)串联在电源回路中，发光元件小组(L10)经常开触点(J2C)与双向可控硅(VS4)串联在电源回路中；触发脉冲发生单元(4b)由脉冲发生电路、脉冲分配电路构成，触发脉冲发生单元(4b)工作电源经常开触点(J4A)接至电源正极，脉冲发生电路输出一路接到脉冲分配电路，另一路与双向可控硅(VS4)触发极连接，脉冲分配电路输出三路分别与双向可控硅(VS1～VS3)触发极连接；控制单元(4c)以集成电路IC1为核心，设有五个继电器(J1～J5)，分别由三极管(VT1、VT2)和(VT3)驱动，集成电路(IC1)设有五个输入端和对应的五个输出端，第一输出端经发光二极管(LED1)及电阻(R13)接至电源负极，第二输出端经发光二极管(LED2)与三极管(VT1)基极连接，第三输出端经发光二极管(LED3)与三极管(VT2)基极连接，第四输出端经发光二极管(LED3)后分两路，一路经二极管(D6)接至三极管(VT3)基极，另一路经二极管(D7)接至三极管(VT1)的基极，第五输出端经发光二极管(LED5)后分两路，一路经二极管(D8)接至三极管(VT2)基极，另一路经二极管(D9)接至三极管(VT3)的基极，(VT1、VT2、VT3)基极与电源负极之间还分别跨接有电阻(R10、R11、R12)，继电器(J3、J5)分别由三极管(VT1、VT3)驱动，继电器(J1、J2)由三极管(VT2)驱动，继电器(J4)经二极管(D11、D12)分别接至三极管(VT1、VT2)集电极由它们共同驱动，三个输入端分别与控制键单元(4d)中的控制键(CK1～CK3)连接并经电阻(CR1、CR2、CR3)接至电源负极，第四输入端分两路，一路经控制键(CK4)、电阻(CR4)接至电源负极，另一路经常开触点(J5A)、倒顺触点开关(LK1)接至电源负极，第五输入端经常开触点(J5B)、倒顺触点开关(LK2)接至电源负极，输入端低电平，对应输出端输出高电平；电机驱动单元(4e)由触点(LK3、LK4)、直流电机(D)和倒顺触点开关(LK1、LK2)、倒顺转换触点(J3A、J3B)组成，倒顺转换触点(J3A、J3B)串联在直流电机(D)电源中切换电源极性；电源单元(4f)由电源变压器(T)、全桥整流(D1～D4)、滤波电容(C1)及稳压管(D5)构成，为电路提供直流电源；机械光栅(3)由两片可开合的重叠不透明叶片(3a)、设于叶片(3a)后的光源(3b)及叶片(3a)的驱动机构构成，叶片(3a)开合处轮廓为内凹弧形，内凹弧形相对合成前、后气囊(1f、1g)外形透孔，透孔大小随叶片(3a)开合而变化，所述叶片(3a)的驱动机构由小电机(3c)、曲杆(3d)和杠杆(3e)构成，曲杆(3d)一端与小电机(3c)输出轴固定联接，另一端与杠杆(3e)一端铰连，杠杆(3e)另一端设有滑销(3f)，叶片(3a)下部设有铰连支点(3g)，铰连支点(3g)之间设有滑槽(3h)，滑销(3f)插入滑槽(3h)中。
3.根据权利要求1或2所述的家鸽双重呼吸演示器，其特征在于所述脉冲发生电路由集成(IC2)即555时基电路为核心及外围元件电阻(R14、R15)电容(C2)和可变电阻(RP1)构成的可变频率振荡电路担任，集成电路(IC3)即4017构成脉冲分配器，集成电路(IC2)和集成电路(IC3)的工作电源经常开触点(J4A)接至电源正极，可变频率振荡电路输出端与脉冲分配器输入端连接，另一路经电阻(R20)、二极管(D18)与双向可控硅(VS4)触发极连接，脉冲分配电路输出三路经电阻(R17、R18、R19)、二极管(D15、D16、D17)分别与双向可控硅(VS1～VS3)触发极连接。
4.根据权利要求1或2所述的家鸽双重呼吸演示器，其特征在于采用不同颜色的发光元件分别表示新鲜空气、碳氧交换过程及富含二氧化碳气体。
5.根据权利要求3所述的家鸽双重呼吸演示器，其特征在于采用不同颜色的发光元件分别表示新鲜空气，碳氧交换过程及富含二氧化碳气体。
专利摘要本实用新型涉及一种家鸽双重呼吸结构演示器,由制有家鸽双重呼吸系统示图的透光板、发光元件组、机械光栅及控制电路板构成,发光元件组由控制电路板控制点亮和熄灭,能动态演示家鸽双重呼吸系统和气囊的扩张和收缩,克服了现有模型或演示器不能动态演示的缺陷。
文档编号G09B23/00GK2517058SQ0127270
公开日2002年10月16日 申请日期2001年12月4日 优先权日2001年12月4日
发明者陈锡春 申请人:陈锡春