[0001] 本发明涉及实验教学设备技术领域，具体为一种具备安全防护措施的物理实验教学设备及其使用方法。

[0002] 物理水压试验是通过在瓶身里不断注入水，来观测瓶身受力情况，以及在持续注入水流过程中，所能承受的压力，直至瓶塞被顶出。

[0003] 现有关于水压实验装置，在进行注水增压的时候，需要人工塞入，然后注水，其中注水的水管和瓶塞在压力增大到一定程度后，随着水压喷出，容易对周围造成损害，且瓶塞喷出后，导致水流四溅，清洁不便的同时飞溅的水渍会导致周围存在滑倒和触电的可能，而且水管不能自动塞入和回收，没有限位装置，容易让他人拔出玩耍，造成水资源浪费和水流四溅，存在安全隐患。

[0004] 鉴于此，我们提出一种具备安全防护措施的物理实验教学设备及其使用方法。

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员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，都属于本发明保护的范围。

[0020] 请参阅图1至图14，本发明提供一种技术方案：一种具备安全防护措施的物理实验教学设备，包括外箱1，外箱1的一侧轴连接有箱门2，外箱1的顶部固定连接有分隔层3，分隔层3上表面的竖向一侧固定连接有观测弧框4，且分隔层3上表面的另一侧设有凹槽结构，并且分隔层3靠近观测弧框4的一侧设为排水口同时排水口与凹槽内壁相连，同时观测弧框4顶部的一侧设为滑道结构，分隔层3上表面的横向两侧轴连接有护框5，且护框5的轴座一侧与观测弧框4的两侧固定连接，并且护框5远离观测弧框4的弧面一侧设有按板结构，同时护框5的内壁大于观测弧框4的外表面；分隔层3凹槽的内部固定连接有水槽6，且水槽6的底内壁设为斜坡结构，并且分隔层3靠近护框5轴承的两侧均设为L型托架结构，同时护框5的两侧搭建在分隔层3的L型托架内，水槽6的底内壁中部固定连接有固定组件7，固定组件7的上表面中部活动连接有实验瓶
8，且实验瓶8的顶部接口处两端均设为斜坡结构；
外箱1的顶内壁固定连接有水箱9，水箱9一侧的底部通过管道连接有增压组件10，增压组件10的顶部固定连接有水管11，且水管11的侧表面依次套接有滑套结构，并且水管
11靠近外箱1顶内壁的一端设有弹簧结构，同时外箱1和分隔层3的连接处设为通口结构；
水管11延伸至分隔层3通口后的一端固定连接有注水塞头12，且水管11延伸至分
隔层3通口后的一端侧表面滑动连接在观测弧框4顶部的滑道内，并且注水塞头12的上下两端设为卡槽结构，注水塞头12上下两端的侧表面卡接有推进组件13，推进组件13的另一端固定连接有U型运动组件14，U型运动组件14靠近观测弧框4内壁的一侧转动连接有连接齿轮组件15，连接齿轮组件15的另一端啮合连接有联动闭合组件16。

[0021] 固定组件7包括两个夹壁701，两个夹壁701相对一侧的底部固定连接有底板702，夹壁701和底板702的下表面固定连接在水槽6凹槽内的底内壁，两个夹壁701相对一侧的中部固定连接有侧板703，两个夹壁701相对一侧的上部固定连接有顶板7017，且顶板7017的内部设为四个缺口，并且四个缺口的内部均设为圆形挡杆结构，底板702、侧板703和顶板7017远离夹壁701的两侧均固定连接有梯形板704，两个梯形板704的内部固定连接有定位滑道705，两个定位滑道705的内部均滑动连接有推进滑杆706，两个推进滑杆706相背的一侧均固定连接有异型板707，两个异型板707相背的一侧均滑动连接有两个定位卡块708，且两个定位卡块708相对一侧的一端均固定连接有拨板709，并且两个定位卡块708的另一端设为三角斜面结构，并且两个定位卡块708相对一侧的中部固定连接有限位弹簧7010，两个推进滑杆706的侧表面均贯穿连接有斜推板7011，两个斜推板7011的另一端与内托板7012下表面的轴座转动连接，内托板7012的四个侧边均转动连接有收束闭板7016，底板702的中部固定连接有下压伸缩杆7013，下压伸缩杆7013的顶部贯穿于内托板7012的一端固定连接有异型方块7014，异型方块7014的顶内壁分别通过四个弹簧压杆7015传动连接。

[0022] 增压组件10包括增压水泵1001，增压水泵1001的进水口一端通过管道连接在水箱9一侧的底部，增压水泵1001的底部通过线管1002固定连接有触发开关1003，增压水泵1001的顶部固定连接有管路收束箱1004。

[0023] 推进组件13包括两个支杆1301，两个支杆1301的一端固定连接在U型运动组件14的一端，且两个支杆1301的长度不一致，两个支杆1301的另一端固定连接有长方板1302，长方板1302另一侧的上下两端分别固定连接有上夹叉1303和下夹伸缩杆1304，下夹伸缩杆1304远离长方板1302的一端固定连接有下夹叉1305，且下夹叉1305的底部设为两个三角斜板，下夹伸缩杆1304和下夹叉1305相对一侧的侧表面套接有挤压弹簧1306。

[0024] U型运动组件14包括移动滑板1401，移动滑板1401设为倾斜结构，且移动滑板1401朝向推进组件13一侧的两端分别与两个支杆1301的一端固定连接，移动滑板1401的另一侧分别固定连接有短滑杆1402和长滑杆1403，短滑杆1402和长滑杆1403的侧表面分别与内滑板1404和外滑板1405的滑道滑动连接，外滑板1405的两端均固定连接有横向滑板1406，内滑板1404和横向滑板1406远离推进组件13的一侧均固定连接有支撑托板1407，且支撑托板1407的底部固定连接在分隔层3的上表面，并且两个横向滑板1406的滑道内均滑动连接有横向夹具1408，两个横向夹具1408的内部均滑动连接有牵引直板1409。

[0025] 连接齿轮组件15包括牵引轴杆1501，牵引轴杆1501的一端贯穿于牵引直板1409并固定连接在长滑杆1403的一端，牵引轴杆1501位于牵引直板1409另一侧的侧表面滑动连接有限位滑杆1502，限位滑杆1502的另一端贯穿连接有定位转杆1503，定位转杆1503远离限位滑杆1502的一端固定连接有定位齿轮1506，且定位转杆1503与定位齿轮1506连接的侧表面套接有L型夹臂1504，L型夹臂1504的内壁滑动连接有往复齿杆1505，且往复齿杆1505远离L型夹臂1504的另一侧啮合连接在定位齿轮1506的侧表面，往复齿杆1505的另一端转动连接有主转杆1507，主转杆1507另一端的侧表面贯穿连接有中支板1508，且主转杆1507贯穿于中支板1508的一端固定连接有上转齿轮1509，上转齿轮1509的侧表面下方啮合连接有双端转齿1510，且双端转齿1510连接杆的侧表面固定连接在中支板1508的一侧，双端转齿1510底部一端的转齿啮合连接有驱动转齿1511，驱动转齿1511的轴心处贯穿连接有驱动电机1512的轴杆，驱动电机1512的另一端电路连接有按压开关1517，驱动电机1512的轴杆贯穿于中支板1508并固定连接有大斜齿1513，大斜齿1513的侧表面啮合连接有小斜齿1514，小斜齿1514的轴心处固定连接有联动齿杆1516，且小斜齿1514与联动齿杆1516连接处的侧表面贯穿连接有连接轴套1515，且连接轴套1515的另一端固定连接在支撑托板1407的侧表面。

[0026] 联动闭合组件16包括锥齿轮1601，锥齿轮1601的侧表面与联动齿杆1516的侧表面啮合连接，锥齿轮1601的另一端轴心处固定连接有皮带齿轮1602，皮带齿轮1602的侧表面通过连接皮带1603传动连接有联动齿轮1604，联动齿轮1604远离连接齿轮组件15的一端轴心处固定连接有卡接头1605，卡接头1605的另一端卡接有卡接套1606，卡接套1606另一端的轴心处固定连接有活动圆杆1607，且活动圆杆1607的侧表面活动连接在护框5轴杆的轴心处，活动圆杆1607另一端的轴心处固定连接有四角卡块1608，且护框5位于活动圆杆1607的一侧设为四角卡块1608的卡口结构，四角卡块1608另一端的轴心处固定连接有拉动把手1609。

[0027] 一种具备安全防护措施的物理实验教学设备，包括如下步骤：S1、首先拿起实验瓶8放入异型方块7014的上表面并向下压，随着异型方块7014底部的下压伸缩杆7013一同下压的时候，内托板7012底部的轴座推动两侧的斜推板7011使得推进滑杆706沿着定位滑道705滑动，在收束闭板7016下压的时候位于顶板7017缺口的收束闭板7016沿着缺口内的圆杆向内聚合，而四个收束闭板7016共同对实验瓶8中部的凹槽进行卡住固定；
S2、同时滑动的推进滑杆706推进定位卡块708和拨板709前行，直至定位卡块708
进入定位滑道705的通口处，且限位弹簧7010的收束以及两个定位卡块708经过通口处的时候由三角斜面通过，等定位卡块708位于定位滑道705外侧的时候卡住，也让收束闭板7016保持对实验瓶8保持卡住的状态，如果需要拿取实验瓶8的时候，只要拨动两个拨板709向内闭合，则能够松动收束闭板7016；
S3、放置好实验瓶8后，拉动按压开关1517使得驱动电机1512启动，随着驱动电机
1512启动后让驱动转齿1511和大斜齿1513一同转动，其中驱动转齿1511依次让双端转齿
1510的上下两端转动，转动中的双端转齿1510上方带动上转齿轮1509和主转杆1507转动，而转动的主转杆1507使得L型夹臂1504在L型夹臂1504内不断对定位齿轮1506进行啮合转动，此时转动的定位齿轮1506通过限位滑杆1502和牵引轴杆1501来回拉动牵引直板1409上下移动；
S4、由于牵引直板1409上下两端的横向夹具1408均位于横向滑板1406的内部，能
够让牵引直板1409从原本的上下移动以外，还能进行上下移动，且牵引轴杆1501另一端连接的长滑杆1403连同短滑杆1402均滑动连接在外滑板1405和内滑板1404中，并且长滑杆
1403连同短滑杆1402另一端的移动滑板1401带动支杆1301和长方板1302前移，随着前移的长方板1302移动，则上夹叉1303和下夹叉1305的另一端均卡接在注水塞头12上下两端，等到短滑杆1402和长滑杆1403在内滑板1404和外滑板1405竖向的滑坡移动时，能够在注水塞头12的底部对实验瓶8的瓶口进行卡接时，在下夹叉1305底部的三角斜板沿着实验瓶8瓶口的斜坡向一侧滑动，滑动中的下夹叉1305随着挤压弹簧1306和下夹伸缩杆1304一同收缩直至脱离，随着U型运动组件14的往复运作让推进组件13复位，并且与注水塞头12脱离；
S5、与此同时转动的大斜齿1513啮合带动小斜齿1514和联动齿杆1516一同转动，
转动中的联动齿杆1516带动侧表面的锥齿轮1601和皮带齿轮1602转动，接着皮带齿轮1602通过连接皮带1603传动连接使得联动齿轮1604转动，位于轴座的护框5开始闭合转动，直至护框5的底部搭建在分隔层3的两侧托板，然后启动触发开关1003，通过线管1002使得增压水泵1001启动后，从水箱9的内部抽取水沿着水管11到实验瓶8的内部，等到水压加满后，注水塞头12喷出且该过程通过观测弧框4一直处于观测中，溢出的水流流入水槽6的内壁斜面然后排出，喷出来的注水塞头12随着水管11在外箱1内的弹簧结构来回自动复位，便于下次推进组件13前移挤压，同时拉动拉动把手1609，使得四角卡块1608完全脱离护框5，活动圆杆1607从护框5内脱离部分，而卡接套1606与卡接头1605开始分离，然后拉开护框5，以便下次进行实验。

[0028] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。