本發(fā)明屬于實驗設(shè)備輔助工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于理科教學(xué)的實驗裝置。

背景技術(shù)：

試管是實驗室常用的儀器，用作于少量試劑的反應(yīng)容器，在常溫或加熱時使用。在生物或化學(xué)的教學(xué)過程中，教師經(jīng)常需要用多個試管進行演示教學(xué)，進行過演示教學(xué)的試管，教師一般是直接將試管內(nèi)反應(yīng)過的溶液倒棄在廢物桶內(nèi)，并將試管暫時放在教學(xué)桌上，等課堂結(jié)束再拿去手動清洗試管，而且，清洗時由于試管較多，清洗比較繁瑣，而且也容易打破，造成物資浪費，且反應(yīng)物對自身也有一定的損害，對教師的身體健康存在安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有實驗教學(xué)使用的試管人工清洗，清洗繁瑣，易被打破且存在安全隱患的技術(shù)問題，從而提供一種能自動清洗，降低試管損壞率且安全可靠的用于理科教學(xué)的實驗裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種用于理科教學(xué)的實驗裝置，包括底座，在底座上設(shè)置有試管晾干組件、試管清洗組件、啟停按鈕、供電電源和控制器，所述試管清洗組件包括試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)和試管清洗機構(gòu)，試管清洗機構(gòu)的支撐軸設(shè)置在試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)的套管內(nèi)，且試管清洗機構(gòu)的注水塞和刷子均與試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)中試管存放板上的試管放置槽相對應(yīng)；試管放置槽內(nèi)的壓力傳感器與控制器的輸入端連接，試管清洗機構(gòu)的伸縮氣缸、旋轉(zhuǎn)電機ⅱ和出水電磁閥分別與控制器的輸出端連接，供電電源通過啟停按鈕給控制器供電。

所述試管晾干組件包括支撐桿和晾干板，晾干板固定在支撐桿上端，且在晾干板的外圓周壁上設(shè)置有若干弧形凹槽。所述弧形凹槽為傾斜設(shè)置，使得放置在弧形凹槽內(nèi)的試管口朝下，便于晾干，且不會接觸異物。

在弧形凹槽內(nèi)安裝有防滑墊。防滑墊的設(shè)置能有效防止試管滑落。

所述試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機ⅰ、套筒、試管存放板、主動齒輪和從動齒輪，旋轉(zhuǎn)電機ⅰ安裝在底座上，且旋轉(zhuǎn)電機ⅰ的輸出軸與主動齒輪連接，套筒的下部安裝在底座上且在底座上轉(zhuǎn)動，在套筒的上端安裝有試管存放板，在試管存放板上設(shè)置有若干試管放置槽，在試管放置槽的底部安裝有壓力傳感器；在套筒位于試管存放板下方的位置安裝有從動齒輪，從動齒輪與主動齒輪相嚙合；試管清洗機構(gòu)的支撐軸向下依次穿過試管存放板和套筒固定在底座上。

所述從動齒輪的外圓周壁包括嚙合區(qū)和光滑區(qū)，嚙合區(qū)與主動齒輪相嚙合。嚙合區(qū)背向使用者，光滑區(qū)面向使用者，這種結(jié)構(gòu)的齒輪能避免齒對人體造成傷害，避免由于使用者誤碰觸被劃傷。

所述試管清洗機構(gòu)包括伸縮氣缸、沖洗安裝板、注水塞、旋轉(zhuǎn)電機ⅱ、刷子和支撐軸；支撐軸上設(shè)置有安裝槽，伸縮氣缸安裝在安裝槽內(nèi)且伸縮氣缸的活塞桿與沖洗安裝板固定連接，在沖洗安裝板的上端設(shè)置有注水口；注水口與沖洗安裝板內(nèi)的輸水管道相通，注水塞安裝在沖洗安裝板的下端并通過出水電磁閥與輸水管道相通；旋轉(zhuǎn)電機ⅱ安裝在沖洗安裝板上且旋轉(zhuǎn)電機ⅱ的輸出軸向下穿過沖洗安裝板與刷子連接，所述刷子和注水塞分別與試管放置槽相對應(yīng)。

所述刷子包括刷體，刷體的外圓周壁上設(shè)置有若干刷毛安裝槽，刷毛安裝板滑動設(shè)置在刷毛安裝槽內(nèi)，刷毛設(shè)置在刷毛安裝板上。刷毛可拆卸式安裝在刷體上，使某一處的刷毛損害可單獨拆下更換，降低維修費用，提高設(shè)備的使用壽命。

本發(fā)明將使用過后的試管放置在試管存放板上的試管放置槽內(nèi)，當想要進行清洗時，控制器檢測到啟停按鈕的狀態(tài)信號，并控制伸縮氣缸進行伸縮將沖洗安裝板向下拉伸使注水塞進入試管內(nèi)，并結(jié)合壓力傳感器的檢測信號，控制器使與出水電磁閥打開，使輸水通道內(nèi)的水從注水塞流入試管內(nèi)，通水一定時間后，控制器使出水電磁閥關(guān)閉，停止供水，并讓伸縮氣缸帶動沖洗安裝板恢復(fù)原位，使注水塞離開試管。伸縮氣缸停止工作后，控制器控制旋轉(zhuǎn)電機ⅰ轉(zhuǎn)動設(shè)定的角度值，使刷子與試管處于同一直線上，然后再次控制伸縮氣缸進行伸縮，將刷子插入試管內(nèi)，并啟動旋轉(zhuǎn)電機ⅱ，使刷子在試管內(nèi)轉(zhuǎn)動，進行清洗試管。旋轉(zhuǎn)電機ⅱ轉(zhuǎn)動設(shè)定時間后，控制器使旋轉(zhuǎn)電機ⅱ停機，并使伸縮氣缸帶動沖洗安裝板恢復(fù)原位，使刷子離開試管，并按下啟停按鈕進行斷電。使用者手動將沖洗液倒出并將清洗后的試管倒置放在弧形凹槽內(nèi)進行晾干。為防止一次清洗不干凈，可重復(fù)多次清洗。本發(fā)明自動化程度高，避免了人工清洗由于手誤使試管掉落而損壞狀況的發(fā)生，提高試管使用時間，而且教職員無需直接接觸反應(yīng)殘留物，避免了殘留物對人體的危害，同時本發(fā)明在教師進行演示時充當載物臺，放置各類試管，演示完成后，作為清洗臺，一物多用，極大程度地提高本發(fā)明的使用率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明晾干板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明從動齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明試管存放板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明沖洗安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明刷子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-6所示，一種用于理科教學(xué)的實驗裝置，包括底座1，在底座1上設(shè)置有試管晾干組件、試管清洗組件、啟停按鈕4、供電電源5和控制器6，所述試管晾干組件包括支撐桿2-1和晾干板2-2，晾干板2-2固定在支撐桿2-1上端，且在晾干板2-2的外圓周壁上設(shè)置有若干弧形凹槽2-3。所述弧形凹槽為傾斜設(shè)置，使得放置在弧形凹槽內(nèi)的試管口朝下，便于晾干，且不會接觸異物。

為防止試管滑落，在弧形凹槽2-2內(nèi)安裝有防滑墊。

所述試管清洗組件包括試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)和試管清洗機構(gòu)，試管清洗機構(gòu)的支撐軸設(shè)置在試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)的套管內(nèi)，且試管清洗機構(gòu)的注水塞3-6和刷子3-8均與試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)中試管存放板3-3上的試管放置槽3-3-1相對應(yīng)；試管放置槽3-3-1內(nèi)的壓力傳感器3-9與控制器6的輸入端連接，試管清洗機構(gòu)的伸縮氣缸3-4、旋轉(zhuǎn)電機ⅱ3-7和出水電磁閥分別與控制器6的輸出端連接，供電電源5通過啟停按鈕4給控制器6供電。

在本實施例中，試管存放板3-3上設(shè)置有若干通風(fēng)孔，通風(fēng)孔與試管安裝槽3-3-1相通，增大試管安裝槽與空氣的接觸面積，為有熱度的試管提供降溫空間。

具體地，所述試管旋轉(zhuǎn)存放機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機ⅰ3-1、套筒3-2、試管存放板3-3、主動齒輪3-10和從動齒輪3-11，為避免由于使用者誤碰觸被劃傷，所述從動齒輪3-11的外圓周壁包括嚙合區(qū)和光滑區(qū)，嚙合區(qū)與主動齒輪相嚙合。嚙合區(qū)背向使用者，光滑區(qū)面向使用者，這種結(jié)構(gòu)的齒輪能避免齒對人體造成傷害。旋轉(zhuǎn)電機ⅰ3-1安裝在底座1上，且旋轉(zhuǎn)電機ⅰ3-1的輸出軸與主動齒輪3-10連接，套筒3-2的下部安裝在底座1上且在底座1上轉(zhuǎn)動，在套筒3-2的上端安裝有試管存放板3-3，在試管存放板3-3上設(shè)置有若干試管放置槽3-3-1，在試管放置槽3-3-1的底部安裝有壓力傳感器3-9；在套筒3-2位于試管存放板3-3下方的位置安裝有從動齒輪3-11，從動齒輪3-11與主動齒輪3-10相嚙合；試管清洗機構(gòu)的支撐軸3-12向下依次穿過試管存放板3-3和套筒3-2固定在底座1上。

所述試管清洗機構(gòu)包括伸縮氣缸3-4、沖洗安裝板3-5、注水塞3-6、旋轉(zhuǎn)電機ⅱ3-7、刷子3-8和支撐軸3-12；支撐軸3-12上設(shè)置有安裝槽3-12-1，伸縮氣缸3-4安裝在安裝槽3-12-1內(nèi)且伸縮氣缸3-4的活塞桿與沖洗安裝板3-5固定連接，在沖洗安裝板3-5的上端設(shè)置有注水口3-5-1；注水口3-5-1與沖洗安裝板3-5內(nèi)的輸水管道3-5-2相通，注水塞3-6安裝在沖洗安裝板3-5的下端并通過出水電磁閥3-13與輸水管道3-5-2相通；旋轉(zhuǎn)電機ⅱ3-7安裝在沖洗安裝板3-5上且旋轉(zhuǎn)電機ⅱ3-7的輸出軸向下穿過沖洗安裝板3-5與刷子3-8連接，所述刷子3-8和注水塞3-6分別與試管放置槽3-3-1相對應(yīng)。

優(yōu)選地，所述刷子3-8包括刷體3-8-1，刷體3-8-1的外圓周壁上設(shè)置有若干刷毛安裝槽3-8-2，刷毛安裝板3-8-3滑動設(shè)置在刷毛安裝槽3-8-2內(nèi)，刷毛3-8-4設(shè)置在刷毛安裝板3-8-3上。刷毛可拆卸式安裝在刷體上，使某一處的刷毛損害可單獨拆下更換，降低維修費用，提高設(shè)備的使用壽命。

將注水口與外部水源接通，并將使用過后的試管放置在試管存放板3-3上的試管放置槽3-3-1內(nèi)，當想要進行清洗時，控制器6檢測到啟停按鈕4的狀態(tài)信號，并控制伸縮氣缸進行伸縮將沖洗安裝板向下拉伸使注水塞進入試管內(nèi)，并結(jié)合壓力傳感器的檢測信號，控制器使相對應(yīng)的出水電磁閥打開，使輸水通道內(nèi)的水從注水塞流入試管內(nèi)，通水一定時間后，控制器使出水電磁閥關(guān)閉，停止供水，并讓伸縮氣缸帶動沖洗安裝板恢復(fù)原位，使注水塞離開試管。伸縮氣缸停止工作后，控制器控制旋轉(zhuǎn)電機ⅰ轉(zhuǎn)動設(shè)定的角度值，使刷子與試管處于同一直線上，然后再次控制伸縮氣缸進行伸縮，將刷子插入試管內(nèi)，并啟動旋轉(zhuǎn)電機ⅱ，使刷子在試管內(nèi)轉(zhuǎn)動，進行清洗試管。旋轉(zhuǎn)電機ⅱ轉(zhuǎn)動設(shè)定時間后，控制器使旋轉(zhuǎn)電機ⅱ停機，并使伸縮氣缸帶動沖洗安裝板恢復(fù)原位，使刷子離開試管，并按下啟停按鈕進行斷電。使用者手動將沖洗液倒出并將清洗后的試管倒置放在弧形凹槽內(nèi)進行晾干。為防止一次清洗不干凈，可重復(fù)多次清洗。