小型离心机的制作方法

本实用新型涉及离心机，特别涉及一种小型离心机。

背景技术：

航天员经常使用离心机进行超重训练，但是一些航天爱好者也想要体验航天员的训练，但是航天员所用的离心机训练强度较大，不适用于普通人使用。

所以可以将航天员所用的离心机减小强度供体验者使用，供体验者使用的现有离心机包括电机，连接在电机上供电机转动的连接杆，以及连接在连接杆上的离心舱，人坐在离心舱内启动电机，绕电机转动。人在离心舱内做圆周运动过程中，将带有离心趋势，所以一般会配有安全带，但是安全带系在体验者身上转动过程中安全带将会勒紧体验者，导致体验者不适。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种型离心机，他具有体验更舒适的特点。

上述技术目的是通过以下技术方案实现的，一种小型离心机，包括电机、连接在电机上的减速器以及连接在减速器上的转动杆，所述转动杆端部设置有供体验者进入的离心舱，还包括安全系统，所述安全系统包括用于保护体验者的安全带，以及设置在安全带远离人体一侧的安全杠。

通过上述技术方案，体验者坐在离心舱内，系好安全带，手握住安全杠，当电机开始转动时，体验者具有向安全杠方向的运动的趋势，手握安全杠阻止人体继续向前，此时安全带并未完全贴紧身体，减少了安全带对人体的不适感。

进一步的，离心舱内设置有供体验者坐下的座椅，座椅的靠背两侧设置与安全杠铰接。

通过上述技术方案，体验者坐在座椅上，增加舒适度，安全杠与靠背铰接，能让安全杠转动到身体两侧，避免了体验者坐在座椅的过程中，收到安全杠的影响，导致坐下过程不方便，同时系安全带过程中，将安全杠转到身体两侧，也可以减少安全杠对安全带的影响。

进一步的，靠背两侧垂直固定有限制两安全杠转动到人体前方后继续转动的限位柱。

通过上述技术方案，手握住安全杠，转动过程中手臂向内施力，不会由于安全杠的摇晃导致出现抓空感。

进一步的，靠背上设置有供两安全杠相互靠近并贴在限位柱后限制安全杠复位的弹性件。

通过上述技术方案，弹性件与限位柱配合使用将安全杠的左右两个方向固定，体验者手扶安全杠时施力更加方便。

进一步的，弹性件包括一侧铰接于靠背另一侧于限位柱之间距离略大于安全杠宽度的限位板，所述限位板与靠背之间设置有扭簧，靠背上位于限位板端部设置有用于阻止限位板过于远离靠背的限位件。

通过上述技术方案，当安全杠从外侧向内移动时，限位板向靠近靠背方向转动，扭簧压缩，直至安全杠移动至贴近限位柱，安全杠与限位板脱离，限位板弹出，阻止安全杠复位，结构简单，操作方便。

进一步的，两限位柱上设置有挂环，两挂环之间系有处于撑口状态紧急袋。

通过上述技术方案，由于体验者做圆周运动过程中，会根据身体情况的不同出现不同程度的眩晕，严重者可能会出现呕吐，如果不能及时停止转盘，可能会吐在离心舱内，不易清理，紧急状况下，体验者可以吐在紧急袋中。结束后将其丢掉。

进一步的，所述紧急袋设置为橡胶制成的气囊。

通过上述技术方案，在做圆周运动过程中，不方便打开袋子，气囊能够自身保持撑口状态，操作更方便。

进一步的，安全杠上设置有配合手型的把手。

通过上述技术方案，转动过程中，为了不让安全带紧紧勒住自己，需要用力握住安全杠，在安全杠上设置有配合手型的把手，握住更加舒适。

进一步的，离心舱把手旁边设置有使电机断电的紧急按钮。

通过上述技术方案，当体验者感觉到身体不适时，通过按下紧急按钮停止转盘转动，避免由于转盘继续转动出现意外。

综上所述本实用新型具有一下有益效果：

1.本实用新型在体验过程中，用手握住安全杠，能够让安全带不至于贴在身体上太紧导致体验者的不适；

2.本实用新型通过橡胶制成的气囊能够让安全带贴在身体更加舒适；

3.本实用新型通过紧急袋的设置，在紧急情况下不至于让体验者将脏物吐体验舱内。

附图说明

图1为实施例1的机械结构示意图：

图2为实施例1的部分系统流程图；

图3为实施例1中监控模块的系统流程图；

图4为实施例1的部分电路图；

图5为实施例1中监控模块的电路图；

图6为实施例2的机械结构示意图；

图7为实施例2中座椅结构示意图；

图8为图7中A部放大图。

附图标记：1、电机；2、转动杆；3、离心舱；30、座椅；31、限位柱；32、弹性件；320、限位板；321、扭簧；322、限位件；33、紧急袋；4、安全系统；40、检测模块；41、判断模块；42、报警模块；43、控制模块；430、安全比较单元；431安全基准单元；432、控制单元；44、监控模块；440、有人检测单元；441、有人基准单元；442、有人比较单元；443、有人提示单元；5、操作室；6、安全带；7、安全杠；70、把手。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1，一种小型离心机，参照图1，包括电机1连接在电机1上的减速器，以及连接在减速器上的转动杆2，转动杆2平行于地面且其端部固定有离心舱3，离心舱3内设置有座椅30，座椅30的靠背34上设置有安全带6，体验者进入到离心舱3内，系好安全带6，启动电机1，转动杆2绕电机1转动。体验者在离心舱3内绕电机1做圆周运动。

为了保护体验者的安全，本实施例中设置有安全系统4，参照图2，包括用于检测安全带6是否系好的检测模块40，用于接收检测信号判断安全带6是否系好的判断模块41，以及当安全带6未系好时发出报警的报警模块42。

检测模块40：参照图4，包括设置在安全带6上的应变片，作为可变电阻Rp，该电阻Rp串联有分压电阻R0，当安全带6系紧时，应变片形状改变电阻增大，R0与Rp之间的电压改变，并将该点电压输出给判断模块41进行判断安全带6是否系紧。

判断模块41：参照图4，包括比较器D2，比较器D2的反向输入端藕接于可变电阻Rp，同相输入端藕接于基准单元，当安全带6没有系好时检测信号小于基准信号比较器D2向报警模块42输出危险信号，报警模块42发出警铃提示音。

报警模块42：参照图4，通过三极管放大器Td1与比较器D2连接，接收危险信号发出报警，包括藕接于三极管放大器Td1的单片机，预先存储有提醒人员系好安全带6的提示语音的存储器，以及用于播放该语音的扬声器。单片机接收危险信号后从存储器中调取语音信息后通过扬声器将其放出，提示离心舱3内的体验人员系好安全带6，本实施例中，单片机型号选用AT98C51。

安全系统4还包括控制模块43，参照图4，用于接收检测信号后经过判断生成安全信号控制串联在电机1上的开关KM1-1闭合，允许电机1启动。

控制模块43包括：参照图4，用于提供安全基准信号的安全基准单元、用于将安全基准信号与检测信号进行比较的，安全比较单元430，以及用于控制开关KM1-1闭合的控制单元。

安全基准单元，该安全基准单元与比较模块的基准单元可以使用同一结构，也可可以使用相同的两个结构，本实施例中优选为同一结构，即，藕接于电源VCC的定值电阻R1中的以及串联于R1的定制电阻R2，将R1与R2之间的电压与R0与RP1之间的电压进行比较进而得出应变片是否被挤压直至安全带6已经系好。

安全比较单元430，本实施例中安全比较单元430选用另一个与D2相同信号的比较器D1，比较器D1的同相输入端藕接于R0与Rp1之间，反向输入端藕接于R1与R2之间。当检测信号大于基准信号时，比较器D1输出安全信号给控制单元。

控制单元：安全信号后闭合开关KM1-1，允许电机1启动，包括基极串联于比较器输出端的三极管放大器Td2，发射极串联有继电器KM1，继电器KM1的常开触点藕接于与电机1串联的开关KM1-1，当继电器接收安全信号后，常开触点KM1-1闭合，工作人员按下启动按钮可以启动。

安全系统4还包括用于工作人员检测离心舱3内是否有人的监控模块，参照图3，包括用于检测离心舱3内是否有人的有人检测单元，用于与有人检测单元比较的有人基准单元，用于比较有人检测单元与有人基准单元比较并发出有人信号的有人比较单元，以及用于提示工作人员离心舱3内是否有人的有人提示单元。

有人检测单元：结合图5，包括设置在转动杆2（参照图1）下方的应变片制成的电阻Rp2，以及串联于Rp2的分压定值电阻R0，通过测量R0与RP2之间的电压变化判断舱内是否有人，当离心舱3内有人是，转动杆2压力增大改变应变片电阻的阻值，与有人基准单元进行比较当R0与RP2之间电压大于有人基准信号时，有人提示单元提示工作人员舱内有人，反之有人提示单元提示工作人员舱内无人。

有人基准单元：包括两个串联的定值电阻R3、R4，通过比较两者之间电压与R0与RP2之间电压大小判断离心舱3内是否有人并将有人信号输出给有人提示单元。

有人比较单元：包括两个比较器D3和D4，其中D3的正向输入端连接在R0与RP2之间方向输入端连接在R3与R4之间，当R0与RP2之间大于R3与R4之间电压时，比较器D3输出有人信号，比较器D4的正向输入端连接在R3与R4之间，反向输入端连接在R0与RP2之间，当R3与R4之间大于R0与RP2之间时，比较器D4输出无人信号给有人提示单元，并通知工作人员舱内无人。

有人提示单元：包括分别通过三极管放大器Td3和Td4藕接于比较器D3和D4的指示灯L1、L2，当L1接收到比较器D3发出的有人信号时，指示灯L1亮，当L2接收到比较器D4发出的无人信号时指示灯L2亮，指示灯可以设置成不同种类的颜色工人区分，也可以通过两指示灯的不同位置区分，本实施例中将L1设置成绿色，L2设置成红色。红灯亮起则离心舱3内无人，绿灯亮起则工作舱内有人。

为了防止离心舱3内由于有体验者遗留的物体导致绿色指示灯L1亮起，在离心舱3内设置摄像头，通过无线传输给显示屏，供工作人员看到，当看见绿色指示灯L1亮起时，通过显示屏观测离心舱3内部情况确定是否有人。

本实施例中还设置有操作室，在操作室内设置，操作室内设置有继电器开关KM2，所述继电器KM2的两个常开触点KM2-1和KM2-2分别串联于控制单元和报警单元，继电器KM2通过开关S4串联于VCC，工作人员看见绿灯亮起后闭合开关S4允许报警模块42和控制模块43启动。

为了防止有人误操作按下启动开关S1，将启动电机1的开关设置在操作室，仅供工作人员操作。

实际使用过程中，体验者可能在旋转中出现身体不适，在离心舱3内设置有常闭紧急开关，当体验者身体出现不适时，按下紧急开关，停止电机1转动。

为了防止启动离心舱3的舱门为关严，导致出现意外，在离心舱3的舱门上设置有与R0串联的开关S2，比较器D1的同相输入端经过保护电阻R5接地，比较器D2的反向输入端经过保护电阻R6接地，当舱门未关闭时，检测信号为零，控制小于基准信号，比较器D2将输出危险信号，D1将不会发出信号。扬声器将持续发声。

具体实施过程，体验者进入离心舱3内，绿色指示灯L1亮起工作人员闭合S4，扬声器发出声音，关闭舱门，开关S2闭合，检测模块40启动，继续报警，提示系好安全带6，体验者将安全带6系好，KM1通电，KM1-1闭合，工作人员通过摄像头得知体验着已准备就绪，工作人员闭合SI启动电机1，离心舱3开始转动，当体验者感觉身体不适，体验者按下紧急开关，将S3断开，电机1断电，体验者离场，红色指示灯L2亮起。

实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于：安全带远离人体一侧设置有铰接在座椅上的安全杠，罩设在体验者身前，体验者坐在座椅上握住安全杠一方面保护体验者，另一方面在体验者做圆周运动时，能够握住安全杠阻止安全带勒住身体。

为了让安全杠在人体前保持稳定，不会晃动，在座椅上位于安全杠两侧设置有限位柱，和弹性件，限位柱位于安全杠内侧，阻止其继续向内侧靠拢。弹性件位于外侧，阻止安全杠复位，弹性件包括，与靠背铰接的限位板，设置在限位板与靠背之间的扭簧，以及固定在限位板与靠背铰接的位置用于限制限位板被扭簧推出超过安全杠的限位件。安全杠向内侧移动时，贴在限位板上，且扭簧压缩，限位板向靠背方向转动，直至安全杠脱离限位板，扭簧将限位板弹起，限位板将阻止安全杠复位。

为了让手握住安全杠更舒适，在安全杠上设置有配合手型的把手，将紧急开关S3做成按钮设置在把手旁边便于出现紧急情况时，体验者及时停止电机转动。在两限位柱之间设置有充气的且保持打开状态的紧急袋。当有体验者出现眩晕、呕吐的紧急情况时，可以吐在紧急带内。

具体实施过程，体验者进入离心舱3内，绿色指示灯L1亮起工作人员闭合S4，扬声器发出声音，关闭舱门，开关S2闭合，检测模块40启动，继续报警，提示系好安全带，体验者将安全带系好，KM1通电，KM1-1闭合，体验者将安全杠向中间转动，扭簧压缩，直至安全杠贴在限位柱上，限位板被扭簧弹起，工作人员通过摄像头得知体验着已准备就绪，工作人员闭合SI启动电机1，离心舱3开始转动，当体验者感觉身体不适，体验者按下紧急开关，若体验者恶心等不及转盘停止，体验者可以吐在紧急袋内，将S3断开，电机1断电，体验者离场，红色指示灯L2亮起。

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。