一种北极光模拟展示装置的制作方法

1.本实用新型涉及北极光模拟展示技术领域，具体涉及一种北极光模拟展示装置。


背景技术：

2.北极光是太阳电子风冲入地球磁场所引起的现象，太阳表面不断喷发出等离子体的电子和质子，形成太阳风，并且移动速度可以达到每秒八百公里，一旦撞击到地球磁场便会向南北极集中，在高空碰撞空气分子并产生电离，从而在高空中释放出光能形成彩色幻光。
3.为了让参与者体验到北极光的产生过程，可通过展示装置将北极光的产生原理进行展示科普，如中国专利cn206039985u中公开了一种极光展示装置，公开日为2017年3月22日，具体记载了包括座、台面、展示装置，所述展示装置包括密闭玻璃管、亚克力防护罩、抽真空软管、太阳模型、地球模型、发光彩色二极管灯、二极管灯安装板、控制电路，所述展示装置还包括设置在台面上的抽气阀门、真空计、电流调节钮、电源开关、组合选择旋钮，所述控制电路包括电源电路、电流调节电路、开关电路、发光彩色二极管灯组合通断控制电路；该专利是通过对彩色发光二极管灯的电流大小进行调节而实现各种极光形状展示，在于直接对极光结果进行展示，并未将极光产生过程原理进行展示，缺少了科普互动过程的效果。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种北极光模拟展示装置，解决了通过展示装置对北极光的产生原理进行模拟展示，提高互动参与的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
6.一种北极光模拟展示装置，包括展台以及安装在所述展台上的两个底座，所述底座上固定安装有玻璃管，所述玻璃管两端均设有密封组件，两个所述密封组件上分别安装有正放电极以及负放电极；其中一个所述密封组件上连接有抽真空系统；所述展台内还设有连接所述正放电极以及所述负放电极的电控箱；所述展台上设有磁铁组件、按钮以及旋钮，所述按钮用于控制所述抽真空系统连接的启停，所述旋钮与所述电控箱连接以调节所述正放电极与所述负放电极之间的电压。
7.优选的，所述密封组件包括设于所述玻璃管端部的限位部以及套设与所述玻璃管上并被所述限位部阻挡的法兰片；所述玻璃管开口处设有端堵板，所述端堵板与所述法兰片通过多个紧固件锁紧，所述端堵板与所述玻璃管之间设有密封板。
8.优选的，所述端堵板上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母用于锁紧所述正放电极、所述负放电极；所述正放电极、所述负放电极与所述端堵板之间均设有第一密封垫。
9.优选的，所述抽真空系统包括安装在所述端堵板上的出气嘴以及用于锁紧所述出气嘴的紧固螺母，所述出气嘴与所述端堵板之间设有第二密封垫；所述出气嘴的端部连接有橡胶管；所述展台内安装有真空泵，所述真空泵与所述橡胶管连通，所述橡胶管上依次安装有真空电磁阀以及真空表；所述电控箱内设有用于控制所述真空泵与所述真空电磁阀的
控制模块，所述按钮与所述控制模块连接。
10.优选的，所述磁铁组件包括磁座以及开设于所述磁座内的容纳腔，所述容纳腔内放置有磁铁，所述磁座上设有用于压紧所述磁铁的盖板；所述展台上安装有固定座以及紧固在所述固定座上的连接线，所述连接线的端头与所述磁座栓接。
11.优选的，所述磁座、所述盖板的材质均为尼龙。
12.优选的，所述展台上安装有用于罩设所述玻璃管的外罩，所述外罩呈透明状。
13.优选的，所述玻璃管的材质为硅鹏玻璃，所述外罩的材质为亚克力。
14.优选的，所述展台上设有说明牌，所述说明牌上设有用于说明操作的操作信息。
15.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
16.通过抽真空系统将玻璃管内生成真空，然后通过电控箱让正放电极与负放电极之间产生高电压而释放出高能粒子，产生光显示效果，互动参与者手持磁铁组件在玻璃管外进行移动时，会让高能粒子被带着产生相应的移动从而形成成片显示的北极光光效；具体在实际展示过程中，互动参与者通过按钮对抽真空系统进行控制启动，而通过旋钮对电压的高低进行调节，同时，手持磁铁组件在玻璃管外进行动作而产生不同形态的光效展示，从而增加了互动展示过程，提高参与者对北极光产生过程及原理形成更深入的了解。
附图说明
17.图1为本实用新型一种实施例的结构示意图；
18.图2为图1的俯视结构示意图；
19.图3为图1中i处局部放大结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例中磁铁组件的结构示意图；
21.图中，
22.展台1、底座2、玻璃管3、密封组件4、限位部41、法兰片42、端堵板43、紧固件44、密封板45、正放电极5、负放电极6、抽真空系统7、出气嘴71、紧固螺母72、第二密封垫73、橡胶管74、真空泵75、真空电磁阀76、真空表77、电控箱8、磁铁组件9、磁座91、容纳腔92、盖板93、固定座94、连接线95、磁铁96、按钮10、旋钮11、锁紧螺母12、第一密封垫13、说明牌14、外罩15。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
24.如图1-图4所示，本实用新型的实施例中提出了一种北极光模拟展示装置，包括展台1以及安装在所述展台1上的两个底座2，所述底座2上固定安装有玻璃管3，所述玻璃管3两端均设有密封组件4，两个所述密封组件4上分别安装有正放电极5以及负放电极6，首先通过两端设置的密封组件4保证对玻璃管3内进行密封，便于进行抽真空处理，而将正放电极5、负放电极6相对安装后能够在通电后形成高能粒子，高能粒子具有光显示效果。其中一个所述密封组件4上连接有抽真空系统7，通过抽真空系统7对玻璃管3内进行真空处理后，产生的高能粒子具有浮动性，能够跟随磁场产生相应的变化移动；具体的，在所述展台1内还设有连接所述正放电极5以及所述负放电极6的电控箱8，通过电控箱8对正放电极5、负放
电极6进行导电，电控箱8内部具有电压调控模块以及电源模块、控制模块等，具体的电气构成以及原理均可直接采用现有技术成品即可。在所述展台1上设有磁铁组件9、按钮10以及旋钮11，所述按钮10用于控制所述抽真空系统7连接的启停，所述旋钮11与所述电控箱8连接以调节所述正放电极5与所述负放电极6之间的电压；通过按钮10对抽真空系统7的启动进行控制，而旋钮11则配合电控箱8控制释放电压的高低。
25.具体来说，在进行北极光模拟时，首先通过抽真空系统7将玻璃管3内形成真空环境，然后通过对正放电极5、负放电极6进行高电压导通后，会在放电过程中产生高能粒子，而高能粒子在真空环境中可自由漂浮，再通过磁铁组件9在玻璃管3外侧移动后，让高能粒子随着磁场变化而产生类似北极光的光显示效果；从而实现对北极光模拟展示过程。
26.具体的，密封组件4要对玻璃管3进行密封还不能破坏玻璃管3的结构，由此，密封组件4包括设于所述玻璃管3端部的限位部41以及套设与所述玻璃管3上并被所述限位部41阻挡的法兰片42，其中限位部41为玻璃管3的一体成型的一部分，在于限位部41的外径大于玻璃管3的管径，将法兰片42套设在玻璃管3上后不会被限位部41进行限位，不会从玻璃管3上产生脱落。同时，在所述玻璃管3开口处设有端堵板43，所述端堵板43与所述法兰片42通过多个紧固件44锁紧，所述端堵板43与所述玻璃管3之间设有密封板45，密封板45为橡胶材质；通过紧固件44锁紧后使得端堵板43将密封板45可靠压紧在玻璃管3的端面上，由此实现内部可靠密封。
27.为了对正放电极5、负放电极6在端堵板43上进行固定安装后保证密封的效果，在所述端堵板43上设有锁紧螺母12，所述锁紧螺母12用于锁紧所述正放电极5、所述负放电极6，并且在所述正放电极5、所述负放电极6与所述端堵板43之间均设有第一密封垫13，在通过锁紧螺母12进行锁紧后保证穿过位置的密封性。
28.具体的，所述抽真空系统7包括安装在所述端堵板43上的出气嘴71以及用于锁紧所述出气嘴71的紧固螺母72，所述出气嘴71与所述端堵板43之间设有第二密封垫73，通过紧固螺母72将出气嘴71固定在端堵板43上后在两侧通过第二密封垫73对穿过孔进行可靠密封；在所述出气嘴71的端部连接有橡胶管74，同时，在所述展台1内安装有真空泵75，所述真空泵75与所述橡胶管74连通，所述橡胶管74上依次安装有真空电磁阀76以及真空表77，通过真空泵75经过橡胶管74后对玻璃管3内进行抽真空处理，并且通过真空表77对真空度进行检测后，能够让真空电磁阀76对橡胶管74路进行开闭控制；同时，在所述电控箱8内设有用于控制所述真空泵75与所述真空电磁阀76的控制模块，所述按钮10与所述控制模块连接；具体的控制方式采用现有技术中的plc控制方式即可，具体的涉及电气控制部分不是本实施例要保护的内容，不在此累述。
29.具体的，所述磁铁组件9包括磁座91以及开设于所述磁座91内的容纳腔92，所述容纳腔92内放置有磁铁96，所述磁座91上设有用于压紧所述磁铁96的盖板93，并且在所述展台1上安装有固定座94以及紧固在所述固定座94上的连接线95，所述连接线95的端头与所述磁座91栓接，通过连接线95避免造成整个磁铁组件9丢失，而通过磁座91与盖板93配合对磁铁96进行固定安装。
30.为了避免磁座91与盖板93对磁铁96产生影响，让所述磁座91、所述盖板93的材质均为尼龙。
31.为了对玻璃管3在未进行互动时进行保护，在所述展台1上安装有用于罩设所述玻
璃管3的外罩15，所述外罩15呈透明状；仅作为展示，而在互动时，可将外罩15进行取下或在面对互动侧设置开口，以便于不干涉互动过程。
32.具体的，所述玻璃管3的材质为硅鹏玻璃，能够保证玻璃管3的强度，所述外罩15的材质为亚克力，具有良好的透明度，可清晰看见内部展示内容。
33.同时，在所述展台1上设有说明牌14，所述说明牌14上设有用于说明操作的操作信息，通过在说明牌14上设置操作信息，便于让互动者根据说明信息进行相应的互动操作而实现北极光模拟。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种北极光模拟展示装置，其特征在于：包括展台(1)以及安装在所述展台(1)上的两个底座(2)，所述底座(2)上固定安装有玻璃管(3)，所述玻璃管(3)两端均设有密封组件(4)，两个所述密封组件(4)上分别安装有正放电极(5)以及负放电极(6)；其中一个所述密封组件(4)上连接有抽真空系统(7)；所述展台(1)内还设有连接所述正放电极(5)以及所述负放电极(6)的电控箱(8)；所述展台(1)上设有磁铁组件(9)、按钮(10)以及旋钮(11)，所述按钮(10)用于控制所述抽真空系统(7)连接的启停，所述旋钮(11)与所述电控箱(8)连接以调节所述正放电极(5)与所述负放电极(6)之间的电压。2.根据权利要求1所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述密封组件(4)包括设于所述玻璃管(3)端部的限位部(41)以及套设与所述玻璃管(3)上并被所述限位部(41)阻挡的法兰片(42)；所述玻璃管(3)开口处设有端堵板(43)，所述端堵板(43)与所述法兰片(42)通过多个紧固件(44)锁紧，所述端堵板(43)与所述玻璃管(3)之间设有密封板(45)。3.根据权利要求2所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述端堵板(43)上设有锁紧螺母(12)，所述锁紧螺母(12)用于锁紧所述正放电极(5)、所述负放电极(6)；所述正放电极(5)、所述负放电极(6)与所述端堵板(43)之间均设有第一密封垫(13)。4.根据权利要求2所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述抽真空系统(7)包括安装在所述端堵板(43)上的出气嘴(71)以及用于锁紧所述出气嘴(71)的紧固螺母(72)，所述出气嘴(71)与所述端堵板(43)之间设有第二密封垫(73)；所述出气嘴(71)的端部连接有橡胶管(74)；所述展台(1)内安装有真空泵(75)，所述真空泵(75)与所述橡胶管(74)连通，所述橡胶管(74)上依次安装有真空电磁阀(76)以及真空表(77)；所述电控箱(8)内设有用于控制所述真空泵(75)与所述真空电磁阀(76)的控制模块，所述按钮(10)与所述控制模块连接。5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述磁铁组件(9)包括磁座(91)以及开设于所述磁座(91)内的容纳腔(92)，所述容纳腔(92)内放置有磁铁(96)，所述磁座(91)上设有用于压紧所述磁铁(96)的盖板(93)；所述展台(1)上安装有固定座(94)以及紧固在所述固定座(94)上的连接线(95)，所述连接线(95)的端头与所述磁座(91)栓接。6.根据权利要求5所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述磁座(91)、所述盖板(93)的材质均为尼龙。7.根据权利要求1所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述展台(1)上安装有用于罩设所述玻璃管(3)的外罩(15)，所述外罩(15)呈透明状。8.根据权利要求7所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述玻璃管(3)的材质为硅鹏玻璃，所述外罩(15)的材质为亚克力。9.根据权利要求1所述的一种北极光模拟展示装置，其特征在于：所述展台(1)上设有说明牌(14)，所述说明牌(14)上设有用于说明操作的操作信息。

技术总结
本实用新型提出了一种北极光模拟展示装置，包括展台以及安装在所述展台上的两个底座，所述底座上固定安装有玻璃管，所述玻璃管两端均设有密封组件，两个所述密封组件上分别安装有正放电极以及负放电极；其中一个所述密封组件上连接有抽真空系统；所述展台内还设有连接所述正放电极以及所述负放电极的电控箱；所述展台上设有磁铁组件、按钮以及旋钮，所述按钮用于控制所述抽真空系统连接的启停，所述旋钮与所述电控箱连接以调节所述正放电极与所述负放电极之间的电压；通过展示装置对北极光的产生原理进行模拟展示，提高互动参与。提高互动参与。提高互动参与。


技术研发人员：程天强 李东利
受保护的技术使用者：天强诺信（北京）展览展示有限责任公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/9/1