一种计量气压科学玩具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种计量气压科学玩具，包括储水罐、计量管、手动四通阀、打气装置，储水罐的一侧壁上端设有进气口、另一侧壁下端设有出水口，进气口经气管与手动四通阀的第一端口连通，出水口与计量管的一端口连通；打气装置包括气筒，气筒的左右两端分别固联有筒盖，气筒的内部设有两个活塞，每个活塞分别连有活塞杆，气筒的底部于两个活塞之间设有两个气孔，两个气孔分别连有进气单向阀和出气单向阀，进气单向阀与出气单向阀分别经气管与手动四通阀的第二端口和第三端口连通，手动四通阀的第四端口与大气连通。本实用新型专利技术结构合理，便于学生直观了解大气压、单向阀、活塞、气路、正负压强及相关的工作原理，具有丰富的科学性和趣味性。

A kind of scientific toy for measuring air pressure

【技术实现步骤摘要】
一种计量气压科学玩具
：本技术涉及一种计量气压科学玩具。
技术介绍
：提高小学生的创新意识与创新能力是当代教育的重要任务，应当及时抓住此年龄阶段小学生的思维特点，帮助他们养成良好的创新习惯。除了以课堂教学为重要载体让学生体验科学，也可以将学生的课余生活更多地引导在体验科学的轨道上，让孩子从生活中体验科学、挑战自我、养成科学品质、提高科学素养。针对小孩子好玩的天性，设计一些科技玩具，将物理、工程等学科的抽象概念与原理“化身”为孩子们喜闻乐见的形式，吸引他们主动去接触体验科技，并在与科技玩具“互动”的过程中，能产生探究其中所蕴含原理的欲望，敢于设计与创造，并让他们从小就植入创新意识。
技术实现思路
：有鉴于此，本技术的目的在于提供一种计量气压科学玩具，结构合理，便于让学生在玩的过程中了解到气压的相关知识原理，具有良好的科学性和趣味性。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种计量气压科学玩具，包括储水罐、计量管、手动四通阀以及打气装置，所述储水罐的一侧壁上端设有进气口、另一侧壁下端设有出水口，所述进气口经气管A与手动四通阀的第一端口相连通，所述出水口与计量管的一端口相连通；所述打气装置包括气筒，所述气筒的左右两端分别固联有筒盖，气筒的内部设置有两个活塞，每个活塞分别连接有一活塞杆，所述活塞杆穿过位于同侧的筒盖向外延伸，气筒的底部于两个活塞之间设置有两个气孔，两个气孔分别连接有进气单向阀和出气单向阀，所述进气单向阀与出气单向阀分别经气管B与气管C与手动四通阀的第二端口和第三端口相连通，所述手动四通阀的第四端口与大气相连通。进一步的，所述储水罐由透明材料制成，储水罐的上端开口经密封盖密封。进一步的，所述筒盖上开设有两个透气孔，以减小拉动活塞时气压对活塞造成的阻力。进一步的，所述计量管呈U型状。进一步的，所述气筒的内壁于两个气孔的左、右两侧分别设置有一限位挡圈，以对活塞的移动进行轴向限位。进一步的，所述活塞杆上于远离活塞的一端部设置有手柄。与现有技术相比，本技术具有以下效果：本技术结构设计合理，使用时通过打气装置的抽气与充气来改变计量管内水位，便于学生直观了解大气压、单向阀、活塞、气路、正负压强及相关的工作原理，并且玩法多样，具有丰富的科学性和趣味性。附图说明：图1是本技术实施例的使用状态示意图一；图2是本技术实施例的使用状态示意图二。图中：1-储水罐；2-计量管；3-手动四通阀；301-第一端口；302-第二端口；303-第三端口；304-第四端口；305-旋转阀门；4-进气口；5-出水口；6-气管A；7-气筒；8-筒盖；9-活塞；10-活塞杆；11-进气单向阀；12-出气单向阀；13-气管B；14-气管C；15-透气孔；16-限位挡圈；17-手柄；18-密封盖。具体实施方式:下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。如图1～2所示，本技术一种计量气压科学玩具，包括储水罐1、计量管2、手动四通阀3以及打气装置，所述储水罐1的一侧壁上端设有进气口4、另一侧壁下端设有出水口5，所述进气口4经气管A6与手动四通阀3的第一端口301相连通，所述出水口5与计量管2的一端口相连通，储水罐内气压发生变化时，出水罐内的水被压入到计量管内，通过计量管表面的刻度即可快速读出液面高度；所述打气装置包括气筒7，所述气筒7的左右两端分别固联有筒盖8，气筒7的内部设置有两个活塞9，每个活塞9分别连接有一活塞杆10，所述活塞杆10穿过位于同侧的筒盖8向外延伸，气筒7的底部于两个活塞9之间设置有两个气孔，两个气孔分别连接有进气单向阀11和出气单向阀12，进气单向阀11只允许气筒外部的气体进入气筒内部，而出气单向阀12只允许气筒内的气体排出到气筒外部；所述进气单向阀11与出气单向阀12分别经气管B13与气管C14与手动四通阀3的第二端口302和第三端口303相连通，所述手动四通阀3的第四端口304与大气相连通。本实施例中，所述储水罐1由透明材料制成，以便观察储水罐内液面高度，储水罐的上端开口经密封盖18密封。本实施例中，所述筒盖8上开设有两个透气孔15，便于进行透气，以减小拉动活塞时气压对活塞造成的阻力。本实施例中，所述计量管2还可设计为U型状，避免抽气时，储水罐中形成的负压较大，导致计量管中的水完全被倒吸进入储水罐内，以致无法测量高度差。本实施例中，所述气筒7的内壁于两个气孔的左、右两侧分别设置有一限位挡圈16，以对活塞9的移动进行轴向限位，保持活塞的移动距离不越过单向阀。本实施例中，所述活塞杆10上于远离活塞9的一端部设置有手柄17。本实施例中，为了连接方便，所述进气口、出水口以及两个气孔处分别设置与偶连接气嘴，以便于与管路连接。具体实施过程：（1）往储水罐内装入自来水，确保储水罐内水位高度低于进气口，并盖上密封盖；（2）转动手动四通阀3的旋转阀门305，使得气管C14与气管A6相连通，气管B13通过手动四通阀3的第四端口304与大气相连通，通过两位小学生手握气筒左右两侧的手柄17，分别推动气筒7内的活塞9进行来回运动；当两个活塞9同时往里进行正对运动时，气筒7内的气压会增大，气筒7内的空气经过出气单向阀12被压入到气管C14，流经手动四通阀3及气管A6后进入储水罐1中，使得储水罐1内的气体压强增大，并将储水罐1内的水压入计量管2内；当把两个活塞9同时往外拉进行反向运动时，气筒7内的气压会减小，此时大气空气依次通过手动四通阀3的第四端口304、气管B13以及进气单向阀11进入气筒7内。因此，通过连续地推拉手柄使活塞9来回运动，可以不断把储水罐1内的水压入计量管2内，并可通过测量计量管2液面与储水罐1内液面的高度差，即可计算储水罐1内气压的大约值；（3）转动手动四通阀3的旋转阀门305，使得气管B13与气管A6相连通，气管C14通过手动四通阀3的第四端304口与大气相连通，通过推拉气筒7左右两侧的手柄17，带动气筒7内的两个活塞9来回运动；当两个活塞9同时往里进行正对运动时，气筒7内的气压会增大，气筒7内的空气依次经过出气单向阀12、气管C14以及手动四通阀3的第四端口304排出到大气中；当把两个活塞9同时往外拉进行反向运动时，气筒7内的气压会减小，此时储水罐1内的空气依次经过气管A6、手动四通阀3、气管B13以及进气单向阀11进入气筒7内部，从而在储水罐1内形成负压，计量管2内的水将被吸入储水罐1内，使得计量管2内的水位低于储水罐1水位。因此，通过连续地推拉手柄17使活塞9来回运动，可以不断把计量管2内的水吸入到储水罐1内，并通过测量计量管2与储水罐1内液面的高度差，即可计算出储水罐1内大约负压值。此玩具可以比赛的形式来增强其趣味性，根据具体情况，让小学生以小组竞争的形式，在规定的时间内通过推拉气筒的活塞，实现让水柱出现一定高度的升降。游戏规则可以设计为，在有限时间内如果某个小组通过气筒的充气功能让水柱上升的高度最高，则获胜，或者在有限的时间内某个小组通过气筒的抽气让水柱高度下降得最低，则获胜。此外，还可以引导各个小组的同学每次进行游戏时用尺子测量所产生的液面差，并记录数据，并粗略计算每次游戏后储水罐内的压强值，真正让学生从玩中学，充分体现该科技玩具的科学性和趣味性，提高小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计量气压科学玩具，其特征在于：包括储水罐、计量管、手动四通阀以及打气装置，所述储水罐的一侧壁上端设有进气口、另一侧壁下端设有出水口，所述进气口经气管A与手动四通阀的第一端口相连通，所述出水口与计量管的一端口相连通；所述打气装置包括气筒，所述气筒的左右两端分别固联有筒盖，气筒的内部设置有两个活塞，每个活塞分别连接有一活塞杆，所述活塞杆穿过位于同侧的筒盖向外延伸，气筒的底部于两个活塞之间设置有两个气孔，两个气孔分别连接有进气单向阀和出气单向阀，所述进气单向阀与出气单向阀分别经气管B与气管C与手动四通阀的第二端口和第三端口相连通，所述手动四通阀的第四端口与大气相连通。

【技术特征摘要】
1.一种计量气压科学玩具，其特征在于：包括储水罐、计量管、手动四通阀以及打气装置，所述储水罐的一侧壁上端设有进气口、另一侧壁下端设有出水口，所述进气口经气管A与手动四通阀的第一端口相连通，所述出水口与计量管的一端口相连通；所述打气装置包括气筒，所述气筒的左右两端分别固联有筒盖，气筒的内部设置有两个活塞，每个活塞分别连接有一活塞杆，所述活塞杆穿过位于同侧的筒盖向外延伸，气筒的底部于两个活塞之间设置有两个气孔，两个气孔分别连接有进气单向阀和出气单向阀，所述进气单向阀与出气单向阀分别经气管B与气管C与手动四通阀的第二端口和第三端口相连通，所述手动四通阀的第四端口与大气...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婉纯，郑子山，
申请(专利权)人：闽南师范大学，
类型：新型
国别省市：福建,35