一种大学物理实验用磁场模拟设备

本发明涉及教学工具领域，特别涉及一种大学物理实验用磁场模拟设备。

背景技术：

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础，其中磁场模拟是物理学习中的一个重要组成部分。

然而，经检索，中国专利授权号cn202021145863.5一种大学物理实验用磁场模拟装置，包括底座，所述底座上端固定连接有两块相对称的磁石，所述底座的上端设有防护壳，所述防护壳与底座活动连接，所述防护壳内设有底座，所述底座的侧壁分别与防护壳的内侧壁固定连接，所述底座的上端贯穿设有两个限位壳，所述防护壳的侧壁上连接有存储机构，所述防护壳的侧壁上设有移动机构，所述防护壳内设有清理板，所述清理板的下端固定连接有清理毛刷，所述清理板上端面与移动机构相连接，该装置在使用过程中，只能用于少数人观察，不便于教学使用，同时底座和防护壳之间通过固定螺栓固定，固定起来比较麻烦。

技术实现要素：

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种大学物理实验用磁场模拟设备，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种大学物理实验用磁场模拟设备，包括底座和箱体，所述底座的正面设有固定机构，所述箱体的前后两侧均设有板槽，所述固定机构和箱体正面的板槽为卡接连接，所述底座的上端开设有放置槽，所述放置槽的内侧固定连接有方块，所述方块和箱体背面的板槽为插接连接，所述箱体的左侧固定连接有铁屑盒，所述铁屑盒的上端插接有堵板，所述箱体的下端设有限位套，所述底座的上端固定连接有磁石，所述限位套将磁石所覆盖，所述箱体的内侧滑动连接有连接板，所述连接板的下端固定连接有刷板，所述箱体的背面设有往复机构，所述往复机构和连接板的一端固定连接，所述箱体的内侧设有便学机构。

通过采用上述技术方案，通过设置往复机构，利用往复机构带动箱体内部滑动的连接板移动，使得连接板下端的刷板，可以方便将箱体底部的铁屑粉刷平整，首先通过将箱体放入到底座的放置槽内，然后推动箱体，使箱体背面上的板槽和方块插接，再利用固定机构对箱体正面的板槽进行固定，可以方便箱体和底座的安装，通过箱体内设置的便学机构，可以方便对箱体内部的磁场模拟场景信息进行采集并播放，可以方便对磁场模拟实验的学习。

较佳的，所述固定机构包括安装腔，所述安装腔设在底座的内侧，所述安装腔的内侧固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有拉板，所述拉板滑动连接在安装腔的内侧，所述拉板的正面固定连接有拉杆，所述拉杆的另一端贯穿弹簧的中部，所述拉杆的另一端贯穿底座的正面固定连接有拉柄，所述拉板的背面固定连接有卡板，所述卡板的另一端贯穿放置槽的侧壁和箱体正面的板槽卡接。

通过采用上述技术方案，通过拉动拉柄，使拉杆连接的拉板对安装腔内的弹簧进行压缩后，卡板向安装腔内部回缩，将箱体背面的板槽和底座上的方块插接后，松开拉柄，拉板在弹簧复位效果下将卡板推出安装腔，使得卡板将箱体正面的板槽卡住，从而可以方便底座和箱体的安装。

较佳的，所述往复机构包括盒体，所述盒体固定连接在箱体的背面，所述盒体的左侧固定连接有电机，所述盒体的内侧转动连接有丝杆，所述电机的输出轴端部伸入盒体的内侧和丝杆的左端端部固定连接，所述丝杆的外侧螺纹连接有移块，所述连接板的一端贯穿箱体的背面和移块固定连接。

通过采用上述技术方案，通过设置往复机构，当铁屑通过倾斜箱体从铁屑盒倒出后，利用电机带动丝杆转动，使丝杆外部螺纹连接的移块带动箱体内滑动连接的连接板进行来回移动，而连接板的下端设有刷板，可以将铁屑刷平整。

较佳的，所述便学机构包括摄像头，所述箱体的内侧顶部固定安装有摄像头，所述箱体的上端设有转盘，所述箱体的上端通过转盘转动连接有显示屏，所述箱体的左侧固定安装有dsp控制器。

通过采用上述技术方案，通过摄像头对箱体内磁场模拟场景进行影像采集，然后通过dsp控制器进行中转并通过箱体上方可以转动的显示屏进行播放，可以方便现场教学。

较佳的，所述箱体的上端左右两侧均固定安装有提手，所述提手的外侧设有防滑纹。

通过采用上述技术方案，通过设置提手，可以方便对箱体进行倾斜，以及后续的实验模拟展示。

较佳的，所述限位套的形状为椭圆镂空状，所述限位套的厚度为0.2mm。

通过采用上述技术方案，通过在箱体下方设置漏孔椭圆状的限位套，在对磁石覆盖的同时也可以方便实验完毕后对铁屑的回收，此外采用0.2mm的厚度，不会影响磁石所产生的磁场效果。

较佳的，所述拉板的外侧固定连接有滑块，所述安装腔的内侧设有滑槽，所述滑块和滑槽为滑动连接。

通过采用上述技术方案，通过在拉板上设置滑块，可以方便拉板在安装腔内侧进行滑动。

较佳的，所述盒体的正面呈开口状，所述盒体的正面和箱体背面的滑口相通连。

通过采用上述技术方案，通过将盒体正面设置为开口状并与箱体背面的滑口相通连，可以方便往复机构带动连接板进行滑动。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

第一、通过拉动拉柄，使拉杆连接的拉板对安装腔内的弹簧进行压缩后，卡板向安装腔内部回缩，将箱体背面的板槽和底座上的方块插接后，松开拉柄，拉板在弹簧复位效果下将卡板推出安装腔，使得卡板将箱体正面的板槽卡住，从而可以方便底座和箱体的安装，省去两个固定螺栓进行转动固定的繁琐步骤；

第二、通过设置往复机构，当铁屑通过倾斜箱体从铁屑盒倒出后，利用电机带动丝杆转动，使丝杆外部螺纹连接的移块带动箱体内滑动连接的连接板进行来回移动，而连接板的下端设有刷板，可以将铁屑刷平整，不需要再通过人工来回刷平铁屑的步骤，提升磁场模拟实验的学习效率；

第三、通过摄像头对箱体内磁场模拟场景进行影像采集，然后通过dsp控制器进行中转并通过箱体上方可以转动的显示屏进行播放，可以方便现场教学。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖视图；

图3是本发明的铁屑盒的俯视图；

图4是本发明的固定机构的结构示意图；

图5是本发明的底座的俯视图。

附图标记：1、底座；2、铁屑盒；3、堵板；4、往复机构；401、电机；402、盒体；403、丝杆；404、移块；5、便学机构；501、dsp控制器；502、显示屏；503、转盘；504、摄像头；6、提手；7、限位套；8、连接板；9、刷板；10、磁石；11、固定机构；111、拉柄；112、拉杆；113、安装腔；114、弹簧；115、拉板；116、卡板；12、板槽；13、箱体；14、放置槽；15、方块；16、滑槽；17、滑块。

具体实施方式

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。

实施例

参考图1-5，一种大学物理实验用磁场模拟设备，包括底座1和箱体13，所述底座1的正面设有固定机构11，所述箱体13的前后两侧均设有板槽12，所述固定机构11和箱体13正面的板槽12为卡接连接，所述底座1的上端开设有放置槽14，所述放置槽14的内侧固定连接有方块15，所述方块15和箱体13背面的板槽12为插接连接，所述箱体13的左侧固定连接有铁屑盒2，所述铁屑盒2的上端插接有堵板3，所述箱体13的下端设有限位套7，所述底座1的上端固定连接有磁石10，所述限位套7将磁石10所覆盖，所述箱体13的内侧滑动连接有连接板8，所述连接板8的下端固定连接有刷板9，所述箱体13的背面设有往复机构4，所述往复机构4和连接板8的一端固定连接，所述箱体13的内侧设有便学机构5，限位套7内部空间大于磁石10的体积空间，箱体13放入到底座1上后，限位套7覆盖磁石10，不会影响到箱体13移动对底座1上的方块15插接，铁屑盒2的右侧和箱体13的左侧相通连，可以方便铁屑的倾倒。

参考图4，为了方便对底座1和箱体13的安装固定目的；所述固定机构11包括安装腔113，所述安装腔113设在底座1的内侧，所述安装腔113的内侧固定连接有弹簧114，所述弹簧114的另一端固定连接有拉板115，所述拉板115滑动连接在安装腔113的内侧，所述拉板115的正面固定连接有拉杆112，所述拉杆112的另一端贯穿弹簧114的中部，所述拉杆112的另一端贯穿底座1的正面固定连接有拉柄111，所述拉板115的背面固定连接有卡板116，所述卡板116的另一端贯穿放置槽14的侧壁和箱体13正面的板槽12卡接；通过拉动拉柄111，使拉杆112连接的拉板115对安装腔113内的弹簧114进行压缩后，卡板116向安装腔113内部回缩，将箱体13背面的板槽12和底座1上的方块15插接后，松开拉柄111，拉板115在弹簧114复位效果下将卡板116推出安装腔113，使得卡板116将箱体13正面的板槽12卡住，从而可以方便底座1和箱体13的安装。

参考图3，为了可以快速将箱体13内侧铁屑刷平整的目的；所述往复机构4包括盒体402，所述盒体402固定连接在箱体13的背面，所述盒体402的左侧固定连接有电机401，所述盒体402的内侧转动连接有丝杆403，所述电机401的输出轴端部伸入盒体402的内侧和丝杆403的左端端部固定连接，所述丝杆403的外侧螺纹连接有移块404，所述连接板8的一端贯穿箱体13的背面和移块404固定连接；通过设置往复机构4，当铁屑通过倾斜箱体13从铁屑盒2倒出后，利用电机401带动丝杆403转动，使丝杆403外部螺纹连接的移块404带动箱体13内滑动连接的连接板8进行来回移动，而连接板8的下端设有刷板9，可以将铁屑刷平整。

参考图2，为了方便现场教学展示的目的；所述便学机构5包括摄像头504，所述箱体13的内侧顶部固定安装有摄像头504，所述箱体13的上端设有转盘503，所述箱体13的上端通过转盘503转动连接有显示屏502，所述箱体13的左侧固定安装有dsp控制器501；通过摄像头504对箱体13内磁场模拟场景进行影像采集，然后通过dsp控制器501进行中转并通过箱体13上方可以转动的显示屏502进行播放，可以方便现场教学。

参考图2，为了方便对箱体13进行倾斜操作的目的；所述箱体13的上端左右两侧均固定安装有提手6，所述提手6的外侧设有防滑纹；通过设置提手6，可以方便对箱体13进行倾斜，以及后续的实验模拟展示。

参考图2，为了方便对铁屑进行回收以及不影响磁石10磁场效果的目的；所述限位套7的形状为椭圆镂空状，所述限位套7的厚度为0.2mm；通过在箱体13下方设置漏孔椭圆状的限位套7，在对磁石10覆盖的同时也可以方便实验完毕后对铁屑的回收，此外采用0.2mm的厚度，不会影响磁石10所产生的磁场效果。

参考图4，为了方便拉板115在安装腔113内侧进行滑动目的；所述拉板115的外侧固定连接有滑块17，所述安装腔113的内侧设有滑槽16，所述滑块17和滑槽16为滑动连接；通过在拉板115上设置滑块17，可以方便拉板115在安装腔113内侧进行滑动。

参考图2，为了方便往复机构4带动连接板8进行滑动的目的；所述盒体402的正面呈开口状，所述盒体402的正面和箱体13背面的滑口相通连；通过将盒体402正面设置为开口状并与箱体13背面的滑口相通连，可以方便往复机构4带动连接板8进行滑动。

使用原理及优点：使用时，首先将铁屑盒2上的堵板3取出，然后利用箱体13上的提手6将箱体13使箱体13倾斜将铁屑倒出到箱体13内，然后将箱体13放置水平状，利用电机401带动丝杆403转动，使丝杆403外部螺纹连接的移块404带动箱体13内滑动连接的连接板8进行来回移动，而连接板8的下端设有刷板9，可以将铁屑刷平整，之后，通过拉动拉柄111，使拉杆112连接的拉板115对安装腔113内的弹簧114进行压缩后，卡板116向安装腔113内部回缩，将箱体13背面的板槽12和底座1上的方块15插接后，松开拉柄111，拉板115在弹簧114复位效果下将卡板116推出安装腔113，使得卡板116将箱体13正面的板槽12卡住，即可完成箱体13和带的有磁石10的底座1之间的连接，此时磁石10利用磁场使得箱体13底部的铁屑产生磁场变化，而变化的场景通过箱体13内侧顶部的摄像头504，对箱体13内磁场模拟场景进行影像采集，然后通过dsp控制器501进行中转并通过箱体13上方可以转动的显示屏502进行播放，可以方便现场教学，同时课余时间学生门也可以利用箱体13上端的提手6将该设备拿起进行近距离观察学习，使用完毕后，通过将底座1和箱体13分离，并利用提手6倾斜箱体13，将铁屑移动到铁屑盒2内插上堵板3即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。