一种安全性高的电火花实验仪的制作方法

本实用新型涉及教育辅助工具技术领域，特别是一种安全性高的电火花实验仪。

背景技术：

日常生活中，在热插拔的瞬间，电流发生突变，由于寄生电感的存在，会产生很高的电压尖峰，进而击穿空气形成火花，同时产生大量热量使周围空气温度升高。为了让学生能够更清楚地了解电火花产生的原理、视觉暂留效果以及安培力，同时能够保证操作人员的安全，需要一种实验仪来辅助教学，目前市场上还没有出现。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决上述问题，提供一种安全性高的电火花实验仪。

本实用新型的技术解决方案是：一种安全性高的电火花实验仪，包括底座、设在所述底座上的支撑板、设在所述支撑板中心的通孔，还包括设在所述通孔上的旋转电极、与所述旋转电极配合用于产生电火花的环形电极、两端分别与所述旋转电极、环形电极连接的高压电源、用于所述环形电极散热的安全警示装置。

作为优选，所述安全警示装置包括设有扩散口且与所述环形电极围成气腔的第一包围板、连接第一包围板与所述环形电极的固定柱、设有流动口且与所述第一包围板围成吸热腔的第二包围板、与所述第二包围板围成散热腔的第三包围板、用于控制所述气腔内的气体向所述散热腔移动的动态密封部，所述气腔与所述吸热腔外壁形成进气通道。

作为优选，所述动态密封部包括对称设在所述第二包围板靠近所述进气通道的弹性条、设在所述弹性条上的密封块、设在所述第三包围板上的定位条、设在所述定位条上且与所述密封块对应的密封凹槽，所述弹性条与所述定位条之间形成动态进气口。

作为优选，所述散热腔、吸热腔内设有冷却液。

作为优选，所述旋转电极包括设在所述通孔一侧的旋转电机、与所述旋转电机连接的调速器、贯穿所述通孔的输出轴、套装在所述输出轴上的旋转套、设在所述旋转套上的第一条形导体，所述第一条形导体远离所述输出轴一端为尖形端部。

作为优选，所述第一条形导体的尖形端部与环形电极内壁的距离3cm-5cm。

作为优选，所述环形电极包括铁圈、设在所述铁圈上的第一阻挡板，所述输出轴的轴向轴心线穿过所述环形电极的圆心。

作为优选，所述旋转电极包括设在所述通孔内的第二条形导体、套装在所述第二条形导体上的定向套、设在所述定向套上的支撑杆，所述第二条形导体的轴向轴心线穿过所述通孔中心。

作为优选，所述环形电极包括磁圈、设在所述磁圈内壁的环形弹簧、设在所述磁圈上的第二阻挡板。

作为优选，所述高压电源包括zvs、与所述zvs连接的高压包，所述高压包两端通过导线分别与所述旋转电极、环形电极连接。

本实用新型有益效果是：

本实用新型通过设置环形电极和旋转电机可产生漂亮的电火花花环，从而让学生能够更清楚地了解电火花产生的原理、视觉暂留效果以及安培力，教学效果好；通过设置安全警示装置，将电火花产生的热量少量均匀向外部扩散，同时可提醒操作人员不要靠近，安全性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例一侧视图；

图3为安全警示装置结构示意图；

图4为图3中a处放大示意图；

图5为本实用新型实施例二结构示意图；

图6为本实用新型实施例二侧视图；

图中：1-底座，2-支撑板，2-1-通孔，5-旋转电极，5-1-旋转套，5-2-第一条形导体，5-3-旋转电机，5-4-调速器，5-5-输出轴，5-6-第二条形导体，5-7-定向套，5-8-支撑杆，6-环形电极，6-1-铁圈，6-2-第一阻挡板，6-3-磁圈，6-4-环形弹簧，6-5-第二阻挡板，7-高压电源，7-1-zvs，7-2-高压包，8-安全警示装置，8-1-第一包围板，8-1-1-扩散口，8-2-固定柱，8-3-吸热腔，8-4-第二包围板，8-4-1-流动口，8-5-散热腔，8-6-第三包围板，8-7-气腔，8-8-动态密封部，8-8-1-弹性条，8-8-2-密封块，8-8-3-定位条，8-8-4-密封凹槽，8-8-5-动态进气口，8-9-进气通道，9-导线。

具体实施方式

下面结合附图以实施例对本实用新型作进一步说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，如图1、图2所示，一种安全性高的电火花实验仪，包括底座1、设在底座1上的支撑板2、设在支撑板2中心的通孔2-1，0还包括设在通孔2-1上的旋转电极5、与旋转电极5配合用于产生电火花的环形电极6、两端分别与旋转电极5、环形电极6连接的高压电源7、用于环形电极6散热的安全警示装置8。旋转电极5包括设在通孔2-1一侧的旋转电机5-3，这里的旋转电机3外接220v交流电、与旋转电机5-3连接的调速器5-4、贯穿通孔2-1的输出轴5-5、套装在输出轴5-5上的旋转套5-1，这里的旋转套5-1与输出轴5-5粘接，采用塑料实施、设在旋转套5-1上的第一条形导体5-2，第一条形导体5-2远离输出轴5-5一端为尖形端部，这样的设置便于集中放电，从而将旋转电极5与环形电极6之间的空气击穿，产生电火花，同时第一条形导体5-2快速旋转过程中，由于视觉残留可见漂亮的电火花花环，教学效果好。第一条形导体5-2的尖形端部与环形电极6内壁的距离3cm-5cm，优选4cm，这样的设置方便环形电极6与旋转电极5中间的空气被击穿。环形电极6包括铁圈6-1、设在铁圈6-1上的第一阻挡板6-2，输出轴5-5的轴向轴心线穿过环形电极6的圆心。高压电源7包括zvs7-1、与zvs7-1连接的高压包7-2，高压包7-2两端通过导线9分别与旋转电极5、环形电极6连接，优选的，这里的zvs7-1输入电压为12v～24v。

如图3所示，安全警示装置8包括设有扩散口8-1-1且与环形电极6围成气腔8-7的第一包围板8-1、连接第一包围板8-1与环形电极6的固定柱8-2，这里的固定柱8-2采用绝缘导热材料实施，优选氧化铝陶瓷、设有流动口8-4-1且与第一包围板8-1围成吸热腔8-3的第二包围板8-4，第二包围板8-4采用隔热材料实施，优选玻璃纤维棉板、与第二包围板8-4围成散热腔8-5的第三包围板8-6，第一包围板8-1和第三包围板8-6均采用黄铜材料实施、用于控制气腔8-7内的气体向散热腔8-5移动的动态密封部8-8，散热腔8-5、吸热腔8-3内设有冷却液，这里的冷却液体积占散热腔8-5和吸热腔8-3容积的1/2，优选为红色冷却液，这样在冷却液流动的过程中可提醒操作人员不要靠近，从而提高安全性，气腔8-7与吸热腔8-3外壁形成进气通道8-9，吸热腔8-3通过固定柱8-2的散热将气腔8-7内的气体加热，气腔8-7内气压升高，气体通过进气通道8-9和动态进气口8-8-5进入散热腔8-5，将冷却液通过流动口8-2向吸热腔8-3推动，此时吸热腔8-3内的气体被压缩，气压升高，弹性条8-8-1向定位条8-8-3方向发生形变并带动密封块8-8-2与密封凹槽8-8-4贴合，从而切断动态进气口8-8-5，当吸热腔8-3内的气压大于散热腔8-5的气压时，冷却液通过流动口8-2向散热腔8-5移动，弹性条8-8-1向第二包围板8-4方向发生形变并带动密封块8-8-2与密封凹槽8-8-4分离，从而打开动态进气口8-8-5，通过冷却液将热量少量均匀向外扩散，安全性更高。

如图4所示，动态密封部8-8包括对称设在第二包围板8-4靠近进气通道8-9的弹性条8-8-1、设在弹性条8-8-1上的密封块8-8-2、设在第三包围板8-6上的定位条8-8-3，这里的定位条8-8-3采用石棉实施，弹性条8-8-1采用硫化胶实施、设在定位条8-8-3上且与密封块8-8-2对应的密封凹槽8-8-4，弹性条8-8-1与定位条8-8-3之间形成动态进气口8-8-5。

实施例二，如图5、图6所示，一种安全性高的电火花实验仪，包括底座1、设在底座1上的支撑板2、设在支撑板2中心的通孔2-1，还包括设在通孔2-1上的旋转电极5、与旋转电极5配合用于产生电火花的环形电极6、两端分别与旋转电极5、环形电极6连接的高压电源7、用于环形电极6散热的安全警示装置8。旋转电极5包括设在通孔2-1内的第二条形导体5-6、套装在第二条形导体5-6上的定向套5-7、设在定向套5-7上的支撑杆5-8，这里的定向套5-7与第二条形导体5-6滑动连接，第二条形导体5-6的轴向轴心线穿过通孔2-1中心。环形电极6包括磁圈6-3、设在磁圈6-3内壁的环形弹簧6-4、设在磁圈6-3上的第二阻挡板6-5，磁圈6-3所在平面与第二条形导体5-6的长度延长方向垂直，接通电源后，第二条形导体5-6和磁圈6-3内壁之间的空气被击穿，通电后的第二条形导体5-6在安培力作用下旋转并产生电火花，教学效果好。高压电源7包括zvs7-1、与zvs7-1连接的高压包7-2，高压包7-2两端通过导线9分别与旋转电极5、环形电极6连接，优选的，这里的zvs7-1输入电压为12v～24v。

如图3所示，安全警示装置8包括设有扩散口8-1-1且与环形电极6围成气腔8-7的第一包围板8-1、连接第一包围板8-1与环形电极6的固定柱8-2，这里的固定柱8-2采用绝缘导热材料实施，优选氧化铝陶瓷、设有流动口8-4-1且与第一包围板8-1围成吸热腔8-3的第二包围板8-4，第二包围板8-4采用隔热材料实施，优选玻璃纤维棉板、与第二包围板8-4围成散热腔8-5的第三包围板8-6，第一包围板8-1和第三包围板8-6均采用黄铜材料实施、用于控制气腔8-7内的气体向散热腔8-5移动的动态密封部8-8，散热腔8-5、吸热腔8-3内设有冷却液。，这里的冷却液体积占散热腔8-5和吸热腔8-3容积的1/2，优选为红色冷却液，这样在冷却液流动的过程中可提醒操作人员不要靠近，从而提高安全性，气腔8-7与吸热腔8-3外壁形成进气通道8-9，吸热腔8-3通过固定柱8-2的散热将气腔8-7内的气体加热，气腔8-7内气压升高，气体通过进气通道8-9和动态进气口8-8-5进入散热腔8-5，将冷却液通过流动口8-2向吸热腔8-3推动，此时吸热腔8-3内的气体被压缩，气压升高，弹性条8-8-1向定位条8-8-3方向发生形变并带动密封块8-8-2与密封凹槽8-8-4贴合，从而切断动态进气口8-8-5，当吸热腔8-3内的气压大于散热腔8-5的气压时，冷却液通过流动口8-2向散热腔8-5移动，弹性条8-8-1向第二包围板8-4方向发生形变并带动密封块8-8-2与密封凹槽8-8-4分离，从而打开动态进气口8-8-5，通过冷却液将热量少量均匀向外扩散，安全性更高。

如图4所示，动态密封部8-8包括对称设在第二包围板8-4靠近进气通道8-9的弹性条8-8-1、设在弹性条8-8-1上的密封块8-8-2、设在第三包围板8-6上的定位条8-8-3，这里的定位条8-8-3采用石棉实施，弹性条8-8-1采用硫化胶实施、设在定位条8-8-3上且与密封块8-8-2对应的密封凹槽8-8-4，弹性条8-8-1与定位条8-8-3之间形成动态进气口8-8-5。