一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器的制作方法

1.本实用新型涉及科普教学仪器相关领域，具体是一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器。


背景技术：

2.科普教育，是指开展科学技术普及教育；科普，即科学技术普及、科学普及；生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态；雨水模拟器指的是进行不受时间和空间的限制模拟天然降雨的装置。
3.现有装置较难根据不同的参数进行调控组合，从而导致现有装置大多功能单一且教学效果较差，难以根据不同海拔高度来体现雨水的流动规律，从而并未实现真实全面地还原自然状态降雨过程；同时现有装置较难调节在降雨初期和降雨过程时的瞬时雨量；现有装置通常缺少对气流的导向组件，从而难以模拟大气流动对雨水的影响效果，从而导致科普效果较差。


技术实现要素：

4.因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器。
5.本实用新型是这样实现的，构造一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，该装置包括展示柜、支撑腿、开口槽、展示玻璃、海洋槽、回流管、模型块、降雨机构、调节机构、控制面板、电线、过滤箱和储水箱，所述展示柜底部四周均与支撑腿螺栓连接，所述展示柜右前端设有开口槽，所述开口槽内槽与展示玻璃滑动连接，所述展示玻璃与展示柜前端凹槽滑动连接，所述展示柜内底部前端设有海洋槽，所述海洋槽后端中侧与回流管管道连接，所述展示柜内壁与模型块滑动连接，所述展示柜前端面右侧与控制面板螺栓连接，所述控制面板左端与电线固定连接，所述回流管与过滤箱进水口管道连接，所述过滤箱与展示柜内底部螺栓连接，所述降雨机构设于展示柜内部，所述降雨机构包括增压泵、连接管道、电动计量阀、固定管道、雨水喷头、导风机构、防水导轨、防水滑块、雨滴板、led灯、太阳模拟灯和可编程控制器，所述展示柜内底部与增压泵底部螺栓连接，所述增压泵进水口与储水箱出水口管道连接，所述增压泵出水口与连接管道管道连接，所述连接管道与展示柜后壁通孔固定连接，所述连接管道顶部与电动计量阀管道连接，所述电动计量阀顶部出水口与固定管道管道连接，所述固定管道与展示柜内顶部螺栓连接，所述固定管道与雨水喷头进水口管道连接，所述展示柜底部左右两侧均设有导风机构，所述展示柜内壁左右两侧均设有防水导轨，所述防水导轨内轨与防水滑块滑动连接，所述防水滑块分别与雨滴板左右两侧螺栓连接，所述雨滴板顶部与led灯螺栓连接，所述雨滴板底部中侧与太阳模拟灯螺栓连接，所述展示柜内底部后端与可编程控制器螺栓连接，所述增压泵、电动计量阀、防水滑块、led灯和太阳模拟灯均与可编程控制器电信号连接，所述增压泵、电动计量阀、防水滑块、led
灯、太阳模拟灯和可编程控制器均与控制面板电连接，所述调节机构设于展示柜内部。
6.优选的，所述导风机构包括导流气泵、多级风管、电磁换向阀、出气口和气体流速传感器，所述展示柜底部与导流气泵螺栓连接，所述导流气泵出气口与多级风管管道连接，所述多级风管与电磁换向阀底部进气口管道连接，所述电磁换向阀右端出气管道与出气口管道连接，所述多级风管顶部与出气口管道连接，所述多级风管与气体流速传感器螺栓连接，所述导流气泵、电磁换向阀和气体流速传感器均与可编程控制器电信号连接，所述导流气泵、电磁换向阀和气体流速传感器均与控制面板电连接。
7.优选的，所述调节机构包括支撑斜板、电动推杆、顶板、弹性布料和弹性模型，所述展示柜内壁与支撑斜板螺栓连接，所述支撑斜板顶部横板与电动推杆螺栓连接，所述电动推杆顶部与顶板螺栓连接，所述顶板顶部与模型块螺栓连接，所述顶板左端与弹性布料弹性连接，所述弹性布料顶部与弹性模型弹性连接，所述弹性模型与模型块左端弹性连接，所述电动推杆均与可编程控制器电信号连接，所述电动推杆均与控制面板电连接。
8.优选的，所述过滤箱后端出水口与储水箱管道连接，所述过滤箱与展示柜底部螺栓连接，所述电线与控制面板电连接。
9.优选的，所述固定管道底部共设有十五组雨水喷头，且十五组雨水喷头分三组呈自前向后等距分布。
10.优选的，所述雨滴板的顶部通孔呈中间直径为5mm的开口向上和下向的喇叭状，且雨滴板上相邻的两组通孔之间的距离为5cm。
11.优选的，所述多级风管右端上下两侧的出气口之间的距离为5cm，且气体流速传感器与展示柜侧面呈垂直关系。
12.优选的，所述支撑斜板顶部共设有四组电动推杆、顶板和模型块，且顶板与弹性布料的转动角度为210
°
到270
°
之间。
13.优选的，所述雨滴板材质为不锈钢。
14.优选的，所述弹性布料材质为尼龙布。
15.本实用新型具有如下优点：本实用新型通过改进在此提供一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，与同类型设备相比，具有如下改进：
16.本实用新型所述一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，通过设置了降雨机构在展示柜内部，设置增压泵和电动计量阀，有利于提高对降雨量进行控制效果，设置雨水喷头和雨滴板，有利于使水雾在雨滴板上方聚集，提高对云雾的模拟效果，设置led灯和太阳模拟灯，有利于提高对雷电和太阳的模拟效果，设置导风机构和防水滑块，提高对气流的模拟效果和提高对雨滴板的调节效果。
17.本实用新型所述一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，通过设置了调节机构在展示柜内部，设置电动推杆和顶板，有利于通过顶板移动来调节模型块的海拔，设置弹性布料和弹性模型，有利于提高调节海拔时的整体形变效果。
附图说明
18.图1是本实用新型结构示意图；
19.图2是本实用新型的降雨机构右视结构示意图；
20.图3是本实用新型的雨滴板俯视结构示意图；
21.图4是本实用新型的导风机构结构示意图；
22.图5是本实用新型的调节机构右视结构示意图。
23.其中：展示柜-1、支撑腿-2、开口槽-3、展示玻璃-4、海洋槽-5、回流管-6、模型块-7、降雨机构-8、调节机构-9、控制面板-10、电线-11、过滤箱-12、储水箱-13、增压泵-81、连接管道-82、电动计量阀-83、固定管道-84、雨水喷头-85、导风机构-86、防水导轨-87、防水滑块-88、雨滴板-89、led灯-810、太阳模拟灯-811、可编程控制器-812、导流气泵-861、多级风管-862、电磁换向阀-863、出气口-864、气体流速传感器-865、支撑斜板-91、电动推杆-92、顶板-93、弹性布料-94、弹性模型-95。
具体实施方式
24.下面将结合附图1-5对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.请参阅图1，本实用新型的一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，包括展示柜1、支撑腿2、开口槽3、展示玻璃4、海洋槽5、回流管6、模型块7、降雨机构8、调节机构9、控制面板10、电线11、过滤箱12和储水箱13，展示柜1底部四周均与支撑腿2螺栓连接，展示柜1右前端设有开口槽3，开口槽3内槽与展示玻璃4滑动连接，展示玻璃4与展示柜1前端凹槽滑动连接，展示柜1内底部前端设有海洋槽5，海洋槽5后端中侧与回流管6管道连接，展示柜1内壁与模型块7滑动连接，展示柜1前端面右侧与控制面板10螺栓连接，控制面板10左端与电线11固定连接，回流管6与过滤箱12进水口管道连接，过滤箱12与展示柜1内底部螺栓连接，过滤箱12后端出水口与储水箱13管道连接，过滤箱12与展示柜1底部螺栓连接，电线11与控制面板10电连接。
26.请参阅图2、图3和图4，本实用新型的一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，降雨机构8设于展示柜1内部，提高降雨模拟效果，降雨机构8包括增压泵81、连接管道82、电动计量阀83、固定管道84、雨水喷头85、导风机构86、防水导轨87、防水滑块88、雨滴板89、led灯810、太阳模拟灯811和可编程控制器812，展示柜1内底部与增压泵81底部螺栓连接，提高增压泵81的固定效果，增压泵81进水口与储水箱13出水口管道连接，提高增压泵81的带动效果，增压泵81出水口与连接管道82管道连接，提高增压泵81的带动效果，连接管道82与展示柜1后壁通孔固定连接，提高连接管道82的固定效果，连接管道82顶部与电动计量阀83管道连接，提高电动计量阀83的控制效果，电动计量阀83顶部出水口与固定管道84管道连接，提高电动计量阀83的导流效果，固定管道84与展示柜1内顶部螺栓连接，提高固定管道84的固定效果，固定管道84与雨水喷头85进水口管道连接，提高雨水喷头85的喷洒效果，展示柜1底部左右两侧均设有导风机构86，提高对气流的导向效果，展示柜1内壁左右两侧均设有防水导轨87，提高防水导轨87的固定效果，防水导轨87内轨与防水滑块88滑动连接，提高防水滑块88的移动效果，防水滑块88分别与雨滴板89左右两侧螺栓连接，提高雨滴板89的固定效果，雨滴板89顶部与led灯810螺栓连接，提高led灯810的固定效果，雨滴板89底部中侧与太阳模拟灯811螺栓连接，提高太阳模拟灯811的固定效果，展示柜1内底部后端与可编程控制器812螺栓连接，提高可编程控制器812的固定效果，增压泵81、电动计量阀83、
防水滑块88、led灯810和太阳模拟灯811均与可编程控制器812电信号连接，提高可编程控制器812的控制效果，增压泵81、电动计量阀83、防水滑块88、led灯810、太阳模拟灯811和可编程控制器812均与控制面板10电连接，调节机构9设于展示柜1内部，提高对模型块7的位置调节效果，导风机构86包括导流气泵861、多级风管862、电磁换向阀863、出气口864和气体流速传感器865，展示柜1底部与导流气泵861螺栓连接，提高导流气泵861的固定效果，导流气泵861出气口与多级风管862管道连接，提高多级风管862的导流效果，多级风管862与电磁换向阀863底部进气口管道连接，提高电磁换向阀863的控制效果，电磁换向阀863右端出气管道与出气口864管道连接，提高出气口864的出气效果，多级风管862顶部与出气口864管道连接，提高多级风管862的连接效果，多级风管862与气体流速传感器865螺栓连接，提高气体流速传感器865的固定效果，导流气泵861、电磁换向阀863和气体流速传感器865均与可编程控制器812电信号连接，导流气泵861、电磁换向阀863和气体流速传感器865均与控制面板10电连接，固定管道84底部共设有十五组雨水喷头85，且十五组雨水喷头85分三组呈自前向后等距分布，有利于提高雨水喷头85的喷洒效果，雨滴板89的顶部通孔呈中间直径为5mm的开口向上和下向的喇叭状，且雨滴板89上相邻的两组通孔之间的距离为5cm，有利于提高雨滴板89的聚水效果，多级风管862右端上下两侧的出气口864之间的距离为50cm，且气体流速传感器865与展示柜1侧面呈垂直关系，有利于提高多级风管862的导流效果。
27.请参阅图5，本实用新型的一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，调节机构9包括支撑斜板91、电动推杆92、顶板93、弹性布料94和弹性模型95，展示柜1内壁与支撑斜板91螺栓连接，提高支撑斜板91的固定效果，支撑斜板91顶部横板与电动推杆92螺栓连接，提高电动推杆92的固定效果，电动推杆92顶部与顶板93螺栓连接，提高对顶板93的带动效果，顶板93顶部与模型块7螺栓连接，提高模型块7的固定效果，顶板93左端与弹性布料94弹性连接，提高弹性布料94的形变效果，弹性布料94顶部与弹性模型95弹性连接，提高弹性模型95的固定效果，弹性模型95与模型块7左端弹性连接，提高弹性模型95的固定效果，电动推杆92均与可编程控制器812电信号连接，电动推杆92均与控制面板10电连接，支撑斜板91顶部共设有四组电动推杆92、顶板93和模型块7，且顶板93与弹性布料94的转动角度为210
°
到270
°
之间，有利于提高顶板93的带动效果。
28.本实用新型通过改进提供一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，其工作原理如下；
29.第一，使用本设备时，首先将本设备放置在工作区域中，然后将装置与外部电源相连接，即可为本设备提供工作所需的电源；
30.第二，工作人员先将外部纯净水加入储水箱13内部，通过外部计算机对可编程控制器812进行编程工作，当进行天晴模拟展示时，工作人员通过控制面板10控制可编程控制器812执行该工序，可编程控制器812通过控制防水滑块88带动雨滴板89在防水导轨87内轨向上移动至顶端，然后通过控制太阳模拟灯811进行光照工作，从而使太阳模拟灯811照亮模型块7和弹性模型95进行展示，当需要进行降雨模拟工作时，工作人员通过控制面板10控制可编程控制器812执行降雨工序，可编程控制器812先控制防水滑块88带动雨滴板89向下移动至最底端，然后停止对太阳模拟灯811的通电，并控制增压泵81将储水箱13内部纯净水抽入连接管道82内，然后通过电动计量阀83进行流量统计工作，水流最后通过固定管道84
流入雨水喷头85内部后，形成小颗粒的水雾喷洒在雨滴板89顶部，从而使雨滴板89顶部形成水雾层；
31.第三，然后可编程控制器812控制雨滴板89顶部的led灯810进行不规则的闪烁动作，通过水雾对光线的折射，从而模拟出云层雷电的现象，有利于提高对降雨工作的模拟效果，当雨滴板89顶部的水雾层达到一定浓度后，水雾中的水分子在雨滴板89顶部聚集后，通过雨滴板89的通孔设计形成雨滴向下落下，同时可编程控制器812控制导流气泵861进行工作，可控制电磁换向阀863工作和根据需要来决定导流气泵861的抽吸气工作，导流气泵861通过多级风管862和出气口864在展示柜1内部进行气流导向工作，可通过控制电磁换向阀863使展示柜1左侧顶部的出气口864和右侧底部的出气口864形成进气口，从而使气流在在展示柜1中部形成顺时针的环状流向，从而使气流提高对雨水的导向和影响，有利于提高对降雨工作的模拟效果；
32.第四，然后雨水通过模型块7和弹性模型95流向海洋槽5内部聚集，并通过回流管6进入过滤箱12过滤后流回储水箱13内部，当需要对模型山体进行海拔调节时，通过控制面板10控制支撑斜板91顶部的电动推杆92进行工作，电动推杆92带动顶板93向上或者向下进行移动，通过顶板93的移动带动弹性布料94和模型块7进行拉伸或者位移效果，由于弹性布料94的弹性和防水效果，从而使弹性布料94被拉伸时能带动弹性模型95同步进行形变，从而改变整体模型的形状，有利于提高模拟不同海拔高度的降雨情况。
33.本实用新型通过改进提供一种自然科普教育生态系统的雨水模拟器，设置增压泵81和电动计量阀83，有利于提高对降雨量进行控制效果，设置雨水喷头85和雨滴板89，有利于使水雾在雨滴板89上方聚集，提高对云雾的模拟效果，设置led灯810和太阳模拟灯811，有利于提高对雷电和太阳的模拟效果，设置导风机构86和防水滑块88，提高对气流的模拟效果和提高对雨滴板89的调节效果，设置电动推杆92和顶板93，有利于通过顶板93移动来调节模型块7的海拔，设置弹性布料94和弹性模型95，有利于提高调节海拔时的整体形变效果。
34.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，并且本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
35.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。