[0001] 本发明涉及三维空间展示技术领域，尤其涉及一种函数图像三维展示平台。

[0002] 函数是数学术语，函数的对应法则通常用解析式表示，在数学教学的过程中，学生现如今只能通过书本的图像或者计算机的模拟来获取三维空间内函数的图像，需要学生具有较强的空间想象力，因此针对上述现象，迫切需要设计一种函数图像三维展示平台，用于展示函数在三维空间内的图像，以满足实际使用的需要。

[0022] 实施例一，由图1‑7给出，本发明包括纯净水7，还包括供水和吸水组件1，供水和吸水组件1的顶部固定安装有控制底座2，供水和吸水组件1和控制底座2的背面固定安装有连接架3，连接架3在起到支撑的同时，还能够将控制顶座4与控制底座2、连接架3的连接线缆隐藏，增加美观性，连接架3的顶端侧面固定安装有控制顶座4，控制底座2与控制顶座4之间固定安装有透明管组件5，透明管组件5的中部固定安装有水平面板61，控制底座2与控制顶座4之间分别固定安装有横向面板62和纵向面板63，透明管组件5包括透明管本体50和半透明浮球51，半透明浮球51放置在透明管本体50内部。

[0023] 控制顶座4包括安装外壳41，安装外壳41的底部开设有第二安装孔42，可与透明管组件5的顶部固定连接，连接处可以排气，安装外壳41的内腔底部固定安装有集成电路板43，集成电路板43的底部分别电性连接距离传感器44和激光二极管45，距离传感器44和激光二极管45朝向正下方，且正对第二安装孔42，安装外壳41的顶部固定有盖板46；

[0024] 本实施例中，利用距离传感器44可以检测半透明浮球51的高度，可以通过简单计算得出半透明浮球51的坐标位置，另外通过设置的激光二极管45可以产生红色光束照射半透明浮球51的表面，半透明浮球51经过红色光速照射后可以使得整个球体发出红色，便于观察；

[0025] 其中，距离传感器44使用红外线测距传感器时，可以在距离传感器44的底部设置防水膜。

[0026] 供水和吸水组件1包括水箱10，纯净水7盛放在供水和吸水组件1的内部，水箱10的内部分别固定安装有送水泵11和吸水泵12，送水泵11的输出端固定连接有入水管道13，入水管道13的中部设有第一电磁阀14，吸水泵12的输入端固定连接有出水管道15，出水管道15的中部固定安装有第二电磁阀16，吸水泵12与第二电磁阀16电性连接，送水泵11与入水管道13电性连接，送水泵11的输出端设有泄压阀，避免管道内的压力过大，导致管道爆裂或漏水等现象的发生。

[0027] 控制底座2的顶部开设有第一安装孔21，可与透明管组件5的底部固定连接，控制底座2的正面固定安装有固定管道22，固定管道22的侧面固定连通有分水管道23，分水管道23的顶部固定连通有支流管道24，支流管道24的侧面设有微型电磁阀25，支流管道24的顶部与第一安装孔21固定连通。

[0028] 固定管道22的一端固定安装有连接管26，连接管26的一端固定安装有单向阀27，固定管道22的另一端与出水管道15的顶端固定连通，连接管26的底部与入水管道13的顶端固定连通；

[0029] 本实施例中，通过送水泵11将水箱10内部的纯净水7抽至固定管道22并分流至分水管道23和支流管道24中，在微型电磁阀25开启后，可以使得纯净水7灌入透明管本体50的内部，使得半透明浮球51升起；

[0030] 而需要将纯净水7收回时，只需要将送水泵11关闭、吸水泵12开启、微型电磁阀25开启，此时水流会通过吸水泵12吸入水箱10的内部，并通过设置的单向阀27可以及时补充空气进入避免固定管道22等管道内部压强过小，导致管道被压塌的现象，从而避免了对管道造成损伤。

[0031] 透明管本体50由透明材质制成，半透明浮球51在激光二极管45发出的激光照射下，整个半透明浮球51发光，水平面板61、横向面板62和纵向面板63均由单一的彩色透明板制成，分别相当于三维坐标系中的各个基准平面。

[0032] 透明管组件5上方的距离传感器44和激光二极管45与透明管组件5下方的微型电磁阀25电性连接；

[0033] 本实施例中，以水平面板61、横向面板62和纵向面板63的交叉点为原点，向右为x轴，向前为y轴，向上为f(x，y)轴建立坐标系，两根透明管组件5轴心之间的距离记为1格，f(x，y)的数值大小根据需要可以任意设定，此时将装置连接控制器，如计算机，在计算机端输入函数，并预设好图像，然后控制装置启动以模仿计算机图像。

[0034] 如图7所示，为函数f(x，y)＝x2+y2在三维空间中所示展示效果。

[0035] 实施例二，如图8，透明管组件5的高度有限，f(x，y)的数值超出了f(x，y)轴的范围，为了避免对装置造成损伤，无法显示的值，即无法显示的半透明浮球51落在透明管本体50的最底部，并被控制底座2所遮掩；

[0036] 其中，可以通过改变透明管组件5的数量来改变所展示曲面的展示效果。

[0037] 工作原理：通过送水泵11将纯净水7注入每个透明管本体50中，使得透明管本体50中的半透明浮球51浮起，并通过距离传感器44感应半透明浮球51的位置，控制微型电磁阀25的启闭，以控制半透明浮球51的高度，再使用激光二极管45对半透明浮球51进行照射，发出红光，每个半透明浮球51均发光之后，会在一个三维空间内形成一个曲面，从而直观的将立体的图像展现在学生面前，帮助学生理解和学习函数，增强空间想象能力。

[0038] 实施步骤：

[0039] 首先将本装置与计算机连接，在计算机端设定需要展示的三维图像的函数，计算机会预览展示效果，然后将数据传输给装置；

[0040] 装置中首先启动送水泵11，将水箱10中的纯净水7通过入水管道13灌入固定管道22，并通过分水管道23的分流注入每个支流管道24中，由于安装泄压阀，送水泵11可以持续工作，保证了各个管道内的压力安全；

[0041] 此时按照需要开启微型电磁阀25，使得支流管道24中的纯净水7进入透明管本体50的内部，半透明浮球51会因为纯净水7的浮力上升，距离传感器44会持续检测半透明浮球
51的位置，在上升至一定位置时，距离传感器44会发出信号使得对应的微型电磁阀25关闭，此时半透明浮球51即悬停在透明管本体50的某一高度；

[0042] 随后所有的半透明浮球51都会悬停在相应位置，此时关闭送水泵11，打开激光二极管45照射半透明浮球51，使得半透明浮球51发出红光，所有的半透明浮球51同时发出光时，会在一个三维空间中形成一个三维曲面，从而直观的将立体的图像展现在学生面前，帮助学生理解和学习函数，增强空间想象能力；

[0043] 在需要将半透明浮球51的高度下降时，开启需要下降的半透明浮球51对应的微型电磁阀25，并启动吸水泵12，使得管道中的纯净水7流回水箱10中，并可以随时在需要的位置停止。