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        無線遙控多功能爆炸實驗演示裝置

        2015-12-05 05:05:11河北省唐山市第四十九中學解忠良
        發(fā)明與創(chuàng)新 2015年2期
        關(guān)鍵詞:點火器瓶內(nèi)墊板

        文 河北省唐山市第四十九中學 解忠良

        無線遙控多功能爆炸實驗演示裝置

        文 河北省唐山市第四十九中學 解忠良

        學習《燃燒與滅火》時,老師說煤氣、天然氣、氫氣等可燃氣體在空氣中積聚到一定程度,遇到明火就會發(fā)生爆炸,并播放了有關(guān)爆炸的視頻,可同學們看得并不盡興。

        如果有裝置可以現(xiàn)場進行爆炸演示,不是更好嗎?因此,我想制作一個能演示可燃氣體在空氣中積聚到一定程度,遇到明火發(fā)生爆炸的儀器。

        一、基本思路

        用撕拉蓋有機玻璃瓶作為爆炸器具,內(nèi)部裝有高壓脈沖點火器,演示前向瓶內(nèi)充入一定量的可燃性氣體,蓋上蓋子,接通高壓脈沖點火器,引燃瓶內(nèi)氣體,形成爆炸,產(chǎn)生的沖擊波沖開蓋子,顯示爆炸的威力。

        二、研究過程

        1.確定爆炸裝置用高壓脈沖點火器

        我從網(wǎng)上購買了兩套高壓脈沖點火器,輸入電壓為4.8V至6V,輸入電流為2A至5A,高壓形式為脈沖高低壓分體式,輸出電壓為50萬至100萬伏左右(使用時一定要注意安全),高壓兩極放電距離為10mm至15mm,輸出高壓線長度約100mm,輸入電源線長約100mm,外形尺寸為88mm×26mm(如圖1)。

        圖1

        2.確定爆炸瓶體

        最初我采用口香糖包裝瓶進行測試,爆炸效果很好,但瓶體為白色,不透明,不能看到爆炸瞬間瓶內(nèi)的情況,因此更換為撕拉蓋有機玻璃瓶。

        玻璃瓶型號為S6580,瓶身材質(zhì)為PET,瓶蓋材質(zhì)為PP,直徑65mm,高80mm,容量為220ml,封口采用撕拉口,直接將蓋子壓下即能密封(如圖2)。

        圖2

        3.初次組裝

        用有機玻璃板作為墊板進行組裝,接通電源后點火器測試成功,加入可燃氣體,接通電源,爆炸演示成功。

        4.加裝無線開關(guān)

        該爆炸裝置雖然小巧,但仍有一定的危險性,為了保證操作者的安全,我決定再加裝一個無線遙控開關(guān)。

        我網(wǎng)購的無線遙控開關(guān)接收靈敏度達-107dBm,電源電壓輸入范圍為3.7V至6V,并具備良好的選擇性和雜散輻射、本振輻射抑制能力,可多個接收模塊同時工作(即單發(fā)多收)且不會互相干擾,一起使用不影響接收距離(如圖3)。

        圖3

        5.組裝

        制作一塊長297mm、寬210mm的有機玻璃板,作為爆炸裝置的操作墊板;墊板下做一個長170mm、寬11mm、高30mm的開口小盒,用于存放高壓脈沖點火器、電池、遙控接收器等。

        將撕拉蓋有機玻璃瓶粘在墊板上,在瓶底鉆兩個小孔,用于引入高壓脈沖點火器的兩條導線(如圖4)。

        圖4

        6.測試

        為電池盒安裝電池,打開遙控接收器開關(guān),向瓶內(nèi)充入打火機氣體(丁烷),大約15秒后迅速蓋上蓋子,站在裝置3米以外,按下遙控發(fā)射器,先看到瓶內(nèi)電打火,然后聽到“砰”的爆炸聲,撕拉蓋被沖開,測試成功。

        三、科學原理

        燃燒的條件是可燃物、助燃物、火源,而爆炸的條件是可燃物與空氣混合,在較小范圍內(nèi)著火迅速燃燒,瞬間釋放大量熱量,造成溫度和壓力急劇升高,形成爆炸。

        我制作的裝置利用無線遙控器,可演示多種可燃性氣體的爆炸,操作簡單安全。

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