一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉.pdf

本发明公开了一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉，包括万用电炉、保护罩、封盖、指纹识别器、控制单元、锁紧机构、旋钮开关、销轴、存储器、计数器、温度传感器和蜂鸣器；锁紧机构包括微型步进电机、丝杠和锁紧块。指纹识别器识别出使用者的身份信息后，控制单元控制微型步进电机的正转，电机输出轴带动丝杠同步转动，锁紧块只能沿安装槽向内直线移动，锁紧块从定位锁紧槽中退出，当锁紧块完全进入安装槽内之后，封盖失去锁紧销的限制，使用者水平推动封盖后就能对万用电炉进行操作，此次使用信息由指纹识别器进行记录并上传给外部的上位机，由此实现对万用电炉的信息化操作管理。若内部温度超过设定值，蜂鸣器发出报警信号。

权利要求书
1.  一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉，其特征在于，包括： 万用电炉(1)、环形保护罩(2)、封盖(4)、指纹识别器(3)、控制单元锁紧 机构、旋钮开关、销轴(10)、存储器(11)、计数器(12)、温度传感器和蜂鸣 器(13)；
其中，所述锁紧机构包括微型步进电机(6)、丝杠(7)和锁紧块(5)，所 述微型步进电机(6)的输出轴与丝杠(7)固定连接，锁紧块(5)与丝杠(7) 为螺纹配合，锁紧块(5)与万用电炉(1)壳体上的安装槽滑动配合；
所述保护罩为矩形壳体结构，其上下底面均为开放型结构，所述保护罩的 一个开放端固定连接在万用电炉(1)的外壳上对应电炉开关的位置，所述保护 罩一端的两相对侧壁上加工有对称的滑槽(8)，所述滑槽(8)与封盖(4)滑 动配合，所述封盖(4)从滑槽(8)的入口端滑动至末端时将保护罩的另一个 开放端完全封闭；所述滑槽(8)末端的侧壁上加工有安装槽，安装槽的底部依 次安装有微型步进电机(6)、丝杠(7)和锁紧块(5)，微型步进电机(6)在 未通电状态下，锁紧块(5)的头部位于安装槽之外且与保护罩(2)上的定位 锁紧槽配合将保护罩(2)锁定在万用电炉(1)外壳上；所述微型步进电机(6) 通过控制单元与万用电炉(1)内部的电路相连；指纹识别器(3)固定安装在 万用电炉(1)的外壁上，指纹识别器(3)识别出使用者的身份信息后将指令 信息传送给控制单元，控制单元控制微型步进电机(6)与万用电炉(1)内部 电路的通断；
所述旋钮开关的转轴上沿转轴的横截面开有随转轴转角变化的曲折槽，曲 折槽的开槽方向沿转轴的圆周方向，曲折槽的槽底面在转轴的转动方向上与转 轴的外圆周面相接，曲折槽的深度沿转轴的径向变化；所述曲折槽的宽度与销 轴(10)的直径一致；
所述旋钮开关与万用电炉(1)的壳体转动配合，销轴(10)穿过万用电炉 (1)壳体上的过孔与旋钮开关转轴上的曲折槽配合，销轴(10)进入曲折槽一 端的端面与曲折槽的底面抵触配合，销轴(10)另一端的端面与计数器(12) 的计数开关抵触配合；所述存储器(11)固定安装在万用电炉(1)壳体的外表 面，计数器(12)与存储器(11)相连，计数器(12)的信息实时存储在存储 器(11)中，存储器(11)将存储的信息实时发送给外部的上位机；
所述温度传感器安装在万用电炉(1)内部，温度传感器实时反馈万用电炉 (1)内部温度值，若万用电炉(1)内部温度超过设定值，蜂鸣器(13)发出 报警信号。

2.  如权利要求1所述的一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉， 其特征在于，所述锁紧销(5)的头部为锥形结构，所述封盖(4)上的销孔为 锥形孔。

说明书一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉
技术领域
发明涉及一种万用电炉，具体涉及一种具有报警和指纹识别功能的信息化 万用电炉，属于机械结构技术领域。
背景技术
目前，大型的建筑质量检测公司在进行检测试验时，需要使用各种不同 类型的试验仪器对建筑物进行取样分析和检测，比如使用万用电炉对被测试 样品进行加热采样分析。
操作人员在进行每一次的试验操作之后需要填写操作记录，记录中包括 仪器的开启时间和使用次数信息，由于操作人员的水平和责任心原因，时常 会出现遗忘或漏记的情况，因此使得试验数据以及对设备的管理存在隐患， 不利于实现科学化的试验设备管理。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉， 能够通过指纹识别的功能实现封盖的开启，实现对电炉操作的信息化管理。
一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉，包括万用电炉、保护罩、 封盖、指纹识别器、控制单元、锁紧机构、旋钮开关、销轴、存储器、计数器、 温度传感器和蜂鸣器；
其中，所述锁紧机构包括微型步进电机、丝杠和锁紧块，所述微型步进电 机的输出轴与丝杠固定连接，锁紧块与丝杠为螺纹配合，锁紧块与万用电炉壳 体上的安装槽滑动配合；
所述保护罩为矩形壳体结构，其上下底面均为开放型结构，所述保护罩的 一个开放端固定连接在万用电炉的外壳上对应电炉开关的位置，所述保护罩一 端的两相对侧壁上加工有对称的滑槽，所述滑槽与封盖滑动配合，所述封盖从 滑槽的入口端滑动至末端时将保护罩的另一个开放端完全封闭；所述滑槽末端 的侧壁上加工有安装槽，安装槽的底部依次安装有微型步进电机、丝杠和锁紧 块，微型步进电机在未通电状态下，锁紧块的头部位于安装槽之外且与保护罩 上的定位锁紧槽配合将保护罩锁定在万用电炉外壳上；所述微型步进电机通过 控制单元与万用电炉内部的电路相连；指纹识别器固定安装在万用电炉的外壁 上，指纹识别器识别出使用者的身份信息后将指令信息传送给控制单元，控制 单元控制微型步进电机与万用电炉内部电路的通断；
所述旋钮开关的转轴上沿转轴的横截面开有随转轴转角变化的曲折槽，曲 折槽的开槽方向沿转轴的圆周方向，曲折槽的槽底面在转轴的转动方向上与转 轴的外圆周面相接，曲折槽的深度沿转轴的径向变化；所述曲折槽的宽度与销 轴的直径一致；
所述旋钮开关与万用电炉的壳体转动配合，销轴穿过万用电炉壳体上的过 孔与旋钮开关转轴上的曲折槽配合，销轴进入曲折槽一端的端面与曲折槽的底 面抵触配合，销轴另一端的端面与计数器的计数开关抵触配合；所述存储器固 定安装在万用电炉壳体的外表面，计数器与存储器相连，计数器的信息实时存 储在存储器中，存储器将存储的信息实时发送给外部的上位机。
进一步的，为了使锁紧块和定位锁紧槽能够更好的导向和定位，所述锁紧 块的头部为锥形结构，所述定位锁紧槽为锥形槽。
工作原理：使用者在使用万用电炉之前将手指置于指纹识别器上，指纹识 别器识别出使用者的身份信息后，将启动微型步进电机的指令发送给控制单元， 控制单元控制微型步进电机的正转，当其正转时，电机输出轴带动丝杠同步转 动，由于安装槽限制了锁紧块的转动，锁紧块只能沿安装槽向内直线移动，锁 紧块从定位锁紧槽中退出，当锁紧块完全进入安装槽内之后，封盖失去锁紧销 的限制，使用者水平推动封盖后就能对万用电炉进行操作，操作人员在旋转旋 钮开关时，旋钮开关的转轴逐渐推动销轴逐渐退出曲折槽，随着转轴的旋转， 销轴沿过孔做直线移动并在设定的行程内触动计数器上的计数开关，计数开关 记录下本次开关的操作信息以及操作时间，通过显示屏对外显示，计数器将上 述信息存储在存储器中，存储器再将存储在其中的信息发送给外部的上位机， 便于管理人员对于电炉的使用情况和使用信息进行集中信息化管理。
有益效果：
(1)本发明所述开关能够通过指纹识别的功能实现保护罩的开启，可以 实现对电炉操作的信息化管理。一方面，可以记录操作人员对万用电炉的使用 时间和使用次数，方便后续实验数据的核对和责任人的查找；另一方面，只有 指纹在指纹库里的人才能通过指纹识别，打开保护罩，杜绝了非专业人员对 仪器的违规操作。
(2)本发明所述万用电炉带有报警功能，当万用电炉内部温度超过设定 值，蜂鸣器发出报警信号，可减少安全事故的发生。
(3)本发明所述具有指纹识别的开关结构简单，易于实现，可推广到物 联网领域，实现对常规仪器的信息化管理。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为保护罩与封盖配合的结构示意图；
图3为锁紧机构的结构示意图；
图4和图5为计数器计数原理示意图。
其中，1-万用电炉，2-保护罩、3-指纹识别器、4-封盖、5-锁紧块、6-微型 步进电机、7-丝杠、8-滑槽、9-旋钮开关转轴、10-销轴、11-计数器、12-存储器、 13-蜂鸣器。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种具有报警和指纹识别功能的信息化万用电炉，其结构示 意图如图1所示，所述开关包括万用电炉1、保护罩2、封盖4、指纹识别器3、 控制单元、锁紧机构、旋钮开关、销轴10、存储器12、计数器11、温度传感器 和蜂鸣器13。
其中，所述锁紧机构包括微型步进电机6、丝杠7和锁紧块5，所述微型步 进电机6的输出轴与丝杠7固定连接，锁紧块5与丝杠7为螺纹配合，锁紧块5 与万用电炉1壳体上的安装槽滑动配合。如图3所示。
所述保护罩2为矩形壳体结构，其上下底面均为开放型结构，所述保护罩 的一个开放端固定连接在万用电炉1的外壳上对应电炉开关的位置，所述保护 罩一端的两相对侧壁上加工有对称的滑槽8，所述滑槽8与封盖4滑动配合，所 述封盖4从滑槽8的入口端滑动至末端时将保护罩的另一个开放端完全封闭； 如图2所示。所述滑槽8末端的侧壁上加工有安装槽，安装槽的底部依次安装 有微型步进电机6、丝杠7和锁紧块5，微型步进电机6在未通电状态下，锁紧 块5的头部位于安装槽之外且与保护罩2上的定位锁紧槽配合将保护罩2锁定 在万用电炉1外壳上；所述微型步进电机6通过控制单元与万用电炉1内部的 电路相连；指纹识别器3固定安装在万用电炉1的外壁上，指纹识别器3识别 出使用者的身份信息后将指令信息传送给控制单元，控制单元控制微型步进电 机6与万用电炉1内部电路的通断；
所述旋钮开关的转轴(即旋钮开关转轴9)上沿转轴的横截面开有随转轴转 角变化的曲折槽，曲折槽的开槽方向沿转轴的圆周方向，曲折槽的槽底面在转 轴的转动方向上与转轴的外圆周面相接，曲折槽的深度沿转轴的径向变化；所 述曲折槽的宽度与销轴10的直径一致。
所述旋钮开关与万用电炉1的壳体转动配合，销轴10穿过万用电炉1壳体 上的过孔与旋钮开关转轴9上的曲折槽配合，销轴10进入曲折槽一端的端面与 曲折槽的底面抵触配合，销轴10另一端的端面与计数器11的计数开关抵触配 合(如图4和图5所示)；所述存储器12固定安装在万用电炉1壳体的外表面， 计数器11与存储器12相连，计数器11的信息实时存储在存储器12中，存储 器12将存储的信息实时发送给外部的上位机；
所述温度传感器安装在万用电炉1内部，温度传感器实时反馈万用电炉1 内部温度值，若万用电炉1内部温度超过设定值，蜂鸣器13发出报警信号。
工作原理：使用者在使用万用电炉1之前将手指置于指纹识别器3上，指 纹识别器3识别出使用者的身份信息后，将启动微型步进电机6的指令发送给 控制单元，控制单元控制微型步进电机6的正转，当其正转时，电机输出轴带 动丝杠7同步转动，由于安装槽限制了锁紧块5的转动，锁紧块5只能沿安装 槽向内直线移动，锁紧块5从定位锁紧槽中退出，当锁紧块5完全进入安装槽 内之后，封盖4失去锁紧销5的限制，使用者水平推动封盖4后就能对万用电 炉进行操作操作人员在旋转旋钮开关时，旋钮开关转轴9逐渐推动销轴10逐渐 退出曲折槽，随着转轴的旋转，销轴10沿过孔做直线移动并在设定的行程内触 动计数器11上的计数开关，计数开关记录下本次开关的操作信息以及操作时间， 通过显示屏对外显示，计数器11将上述信息存储在存储器12中，存储器12再 将存储在其中的信息发送给外部的上位机，存储器12还能存储温度报警信息， 便于管理人员对于电炉的使用情况和使用信息进行集中信息化管理。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保 护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。