本发明涉及科普教育类演示装置，尤其涉及一种模拟冰雹形成的演示装置。
背景技术：
1、随着我们对基础科学公共教育的重视和推广，科普教育展厅得到了迅速的发展，展品种类繁多，展项各具特色。这些展品可以根据互动方式的不同，分为单独互动型、对抗型及合作型三大类。在单独互动型展项中，观众可以独立操作展品，通过亲身体验来获取知识。对抗型展项则鼓励观众之间进行竞争，通常以游戏的形式呈现。观众可以通过与他人对抗，体验科学原理在实际中的应用。合作型展项则强调团队协作，观众需要共同努力才能完成某个任务或挑战。科学教育展品可以很好的让人们在互动中学习到科学知识，目前对于冰雹的形成仅通过文字教育难以让人形成深刻的记忆，如何通过展品演示装置对冰雹形成的过程进行展示，成为了急需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明实施例提供了一种模拟冰雹形成的演示装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
2、本发明的技术方案如下：
3、一种模拟冰雹形成的演示装置，包括：风机、管道、云层模拟灯、螺旋轨道和成像组件；
4、所述管道的一端具有球体入口和气流入口，所述管道的另一端与所述螺旋轨道相连，所述螺旋轨道向下的延伸，所述风机与所述气流入口相连，所述风机用于提供风力以推动球体沿所述管道上升，所述球体用于模拟冰晶和冰晶形成的冰雹；
5、所述云层模拟灯安装在所述管道上，所述管道的部分结构设置在所述云层模拟灯的内部，所述云层模拟灯用于当所述球体通过位于所述云层模拟灯内部的所述管道结构时点亮；
6、所述螺旋轨道设置在所述成像组件内部，所述成像组件设置在所述管道的一侧；所述成像组件包括：箱体以及设置于所述箱体内的反射镜和半透半反镜；其中，所述半透半反镜和所述反射镜互相平行设置，所述半透半反镜设置于所述箱体的面向观众的一侧，所述反射镜设置于所述箱体的背离观众的一侧，所述螺旋轨道位于所述反射镜、半透半反镜之间，用于反复反射所述球体图像，模拟冰晶经过反复碰撞后形成冰雹的过程。
7、在本发明的一些实施例中，所述演示装置还包括第一操控组件，所述第一操控组件包括展架和安装在所述展架上的按压球、导向杆和感测结构，所述按压球设置在所述导向杆的顶部；
8、所述感测结构用于监测所述按压球或导向杆的位置，在监测到所述按压球被按下的状态，将信号传递至演示装置的处理器，以控制所述风机开启。
9、在本发明的一些实施例中，所述云层模拟灯包括依次设置的第一异形灯箱、第二异形灯箱和第三异形灯箱，各异形灯箱具有不同的外形，以模拟冰晶在上升过程中不同阶段的云层；各异形灯箱内设置有灯带，各灯带由传感器或预设程序控制至少在所述球体经过时发光。
10、在本发明的一些实施例中，所述管道至少设置一条，所述风机的出风口与所述气流入口相连，所述球体由所述球体入口进入至所述管道内，所述球体入口朝上设置，所述管道至少在所述云层模拟灯的位置配置为透明管道；
11、在所述管道设置两条及以上的情况下，各所述管道平行设置，各所述管道均从所述云层模拟灯内穿过；各所述管道的末端均与所述螺旋轨道的起始端连通。
12、在本发明的一些实施例中，所述演示装置还包括固定设置于所述箱体底部的第二操控组件，所述第二操控组件用于将球体弹射进入球体提升机构；
13、所述第二操控组件包括：透明壳体，所述透明壳体的顶部设置有第一连接孔，所述第一连接孔用于与所述螺旋轨道连接，所述透明壳体的底部或一侧设置有第二连接孔，所述第二连接孔用于与球体提升机构连接，所述透明壳体内部形成有供球体通过的弹射通道；
14、至少一组弹射杆机构，所述弹射杆机构包括活塞、连接杆、把手、隔板、隔离套和弹性件；其中，所述活塞与所述连接杆位于所述透明壳体内部的一端连接，且布置于所述弹射通道内；所述把手与所述连接杆位于所述透明壳体外部的一端连接；所述隔板位于所述弹射通道的端部且与所述隔离套固定连接，所述隔板的边部与所述隔离套密封设置，所述弹性件套射在所述连接杆上，且所述弹性件两端分别与所述活塞和所述隔板相抵，用于给弹射球体提供弹力；
15、弹射底板，安装在所述透明壳体背离所述弹射杆机构的一侧。
16、在本发明的一些实施例中，所述模拟冰雹形成的演示装置还包括球体提升机构，所述球体提升机构包括：提升导管、球体托盘和升降机构；
17、所述提升导管沿竖直方向布置，所述提升导管的中部与所述第二操控组件的透明壳体的第二连接孔连接，用于承接从所述透明壳体弹射出的球体，所述提升导管一侧具有凹槽；所述提升导管的中下部与回球管道连通；
18、所述球体托盘具有互相连接的承托部和延伸部，所述承托部位于所述提升导管内，用于承托球体，所述延伸部与所述承托部邻接，且所述延伸部的宽度较所述凹槽小，以使得所述延伸部能插设于所述提升导管的凹槽内，所述延伸部用于连接所述升降机构。
19、在本发明的一些实施例中，所述升降机构包括：
20、提升框架，所述提升导管固定设置于所述提升框架内；
21、传动带组件，所述传动带组件包括传动带、主动带轮和从动带轮，所述传动带分别与所述主动带轮和所述从动带轮传动连接，所述球体托盘与所述传动带固定连接，所述传动带沿所述提升导管的方向设置，使得所述传动带用于带动所述球体托盘在所述提升导管内进行升降。
22、在本发明的一些实施例中，所述模拟冰雹形成的演示装置还包括回球管道和储球篮筐，所述回球管道的两端分别连通所述提升导管和所述储球篮筐，所述储球篮筐靠近所述第一操控组件设置，所述回球管道在靠近所述提升导管的一端的高度高于所述储球篮筐，以使得所述球体能靠重力运行至所述储球篮筐。
23、在本发明的一些实施例中，所述模拟冰雹形成的演示装置还包括罩体组件，所述罩体组件包括外罩壳，所述外罩壳用于将所述储球篮筐、回球管道、部分管道和风机包裹在内。
24、在本发明的一些实施例中，所述外罩壳的表面上设置有用于将球体投放进入管道的进口管道。
25、该本发明的模拟冰雹形成的演示装置不仅生动形象展示冰晶在上升过程中的变化，也能借助螺旋轨道及成像组件，只使用一个球体，即能实现多个球体碰撞展示的效果，生动形象地展示冰晶经过反复碰撞后形成冰雹的过程，趣味性强，知识点表现的比较简洁，易于接受，让观众在游玩中学到知识。
26、本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
27、本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
1.一种模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，包括：风机(21)、管道(2)、云层模拟灯、螺旋轨道(7)和成像组件(5)；
2.根据权利要求1所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述演示装置还包括第一操控组件(1)，所述第一操控组件(1)包括展架(12)和安装在所述展架(12)上的按压球(11)、导向杆(13)和感测结构(14)，所述按压球(11)设置在所述导向杆(13)的顶部；
3.根据权利要求1所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述云层模拟灯包括依次设置的第一异形灯箱(23)、第二异形灯箱(24)和第三异形灯箱(25)，各异形灯箱具有不同的外形，以模拟冰晶在上升过程中不同阶段的云层；各异形灯箱内设置有灯带，各灯带由传感器或预设程序控制至少在所述球体经过时发光。
4.根据权利要求1或3所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述管道(2)至少设置一条，所述风机(21)的出风口与所述气流入口相连，所述球体由所述球体入口进入至所述管道(2)内，所述球体入口朝上设置，所述管道(2)至少在所述云层模拟灯的位置配置为透明管道(22)；
5.根据权利要求2所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述演示装置还包括固定设置于所述箱体(53)底部的第二操控组件(3)，所述第二操控组件(3)用于将球体弹射进入球体提升装置(4)；
6.根据权利要求5所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述模拟冰雹形成的演示装置还包括球体提升机构，所述球体提升机构包括：提升导管(43)、球体托盘(401)和升降机构；
7.根据权利要求6所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述升降机构包括：
8.根据权利要求7所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述模拟冰雹形成的演示装置还包括回球管道(62)和储球篮筐(61)，所述回球管道(62)的两端分别连通所述提升导管(43)和所述储球篮筐(61)，所述储球篮筐(61)靠近所述第一操控组件(1)设置，所述回球管道(62)在靠近所述提升导管(43)的一端的高度高于所述储球篮筐(61)，以使得所述球体能靠重力运行至所述储球篮筐(61)。
9.根据权利要求8所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述模拟冰雹形成的演示装置还包括罩体组件(6)，所述罩体组件(6)包括外罩壳(63)，所述外罩壳(63)用于将所述储球篮筐(61)、回球管道(62)、部分管道(2)和风机(21)包裹在内。
10.根据权利要求9所述的模拟冰雹形成的演示装置，其特征在于，所述外罩壳(63)的表面上设置有用于将球体投放进入管道(2)的进口管道(64)。
