CN107607575A - 一种改进的气体p‑v‑t关系实验装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的气体P‑V‑T关系实验装置，其特征在于：包括制冷制热机组（1）通过铜盘管（3）与水箱（4）连接，水箱（4）分别恒温水回水管（10）和恒温水进水管（11）与实验仪器主体（12）连通，实验仪器主体（12）通过承压连接铜管（13）分别与手动抽油机（18）、液体安全阀（15），压力表（16）和油杯（19）连通，温度控制仪（7）通过控制电源线（2）与制冷制热机组（1）和水箱（4）连接。本发明主要通过增加了液体安全泻放阀，整个实验操作过程没有任何改变；但由于增加了安全泻放阀，起到保护实验仪器系统，使得仪器系统变得安全、绿色环保、健康，避免了没有安全泻放阀的可能产生超压爆管并飞出汞伤人和污染环境等的缺点。
Description
技术领域
本发明属于实验仪器设备安全技术领域，具体涉及一种改进的气体P-V-T关系实验装置。
背景技术
目前，热工实实验设备P-V-T关系实验装置是一种在实验室测定CO2工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等实验设备，通过该仪器，能够学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。可是，在实验似的过程中，尽管压力表上标有红色箭头指示出应许加压的最高压力（即实验仪器本体（12）内承压玻璃管所能承载的压力），但学生在实验的过程中，可能会误操作而加压超过承压玻璃管所能承载的压力，因没有安全泻阀而使得玻璃管过压爆炸，使得承压玻璃管内的CO2气体、液态汞一起飞出的现象，因加压后，高压的汞瞬间泻压伴随着动力飞出，可能伤及实验操作人员，并且，汞产生的蒸汽伤害实验人员的健康；飞出的汞处理不当，污染环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种改进的气体P-V-T关系实验装置，能够提供更安全、环保、健康的的实验仪器设备。该实验装置因增加了液体安全阀，可以保护实验仪器系统，使得仪器变得安全、绿色环保、健康，避免了没有安全泻放阀的可能产生超压爆管并飞出汞伤人和污染环境等的缺点。
本发明的技术方案是：一种改进的气体P-V-T关系实验装置，包括制冷制热机组通过铜盘管与水箱连接，水箱分别恒温水回水管和恒温水进水管与实验仪器主体连通，实验仪器主体通过承压连接铜管分别与手动抽油机、液体安全阀，压力表和油杯连通，温度控制仪通过控制电源线与制冷制热机组和水箱连接。
所述的油杯设置油杯阀门。
所述的实验仪器主体包含承压玻璃管套在玻璃管内，玻璃管与恒温水回水管和恒温水进水管连通。
所述的玻璃管内设置温度传感器，温度传感器模拟输出端通过传感器线与温度控制仪的输入端口，温度控制仪的输出端与制冷制热机组的控制端连接。
所述的水箱通过潜水泵与恒温水进水管连通。
所述的一种改进的气体P-V-T关系实验装置的操作方法，（a）对实验仪器主体中的承压玻璃管内进行加压使CO2液化时：关闭阀门、打开油杯阀门、顺时针转动手动抽油机把油杯中的油抽入手动抽油机的筒体内、关闭油杯阀门、打开阀门、逆时针转动手动抽油机把抽入手动抽油机筒体内的油加入到实验主体里的压力容器中，使得压力容器中的油压升高挤压压力容器中的汞，使得汞上升到实验主体中的承压玻璃管中，同时承压玻璃管中的压力也随之升高，达到一定压力时，CO2就开始液化；（b）对实验仪器主体上的承压玻璃管内的CO2进行降压使CO2汽化时：打开阀门，关闭油杯阀门、顺时针转动手动抽油机把实验主体中的压力容器里的油抽到手动抽油机抽气机的筒体内，同时承压玻璃管内的压力随着抽油过程逐步下降、关闭阀门，逆时针转动手动抽油机把手动抽油机中的油压到油杯中。
本发明的有益效果：本发明主要通过增加了液体安全泻放阀，整个实验操作过程没有任何改变；但由于增加了安全泻放阀，起到保护实验仪器系统，使得仪器系统变得安全、绿色环保、健康，避免了没有安全泻放阀的可能产生超压爆管并飞出汞伤人和污染环境等的缺点。承压玻璃管外套在玻璃管内，承压玻璃管和玻璃管之间有水充满整个玻璃管中，水流可以启动水泵循环流动，水温可以通过温度传感器、温度控制仪进行设定控制，由制冷制热机组来对水箱里的水温进行加热或制冷在水循环流动的过程中，当温度传感器传递来的承压玻璃管和玻璃管之间的水温度达到温度控制仪设定设定温度时，温度控制仪就控制制冷制热机组停止运转；若承压玻璃管和玻璃管之间的水温度高于或低于温度控制仪设定的温度时应许的 误差范围时，温度控制仪就控制制冷制热机组启动，通过铜盘管间壁式热传递把热量或冷量传递给水箱里的水。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种改进的气体P-V-T关系实验装置，包括制冷制热机组1通过铜盘管3与水箱4连接，水箱4分别恒温水回水管10和恒温水进水管11与实验仪器主体12连通，实验仪器主体12通过承压连接铜管13分别与手动抽油机18、液体安全阀15，压力表16和油杯19连通，温度控制仪7通过控制电源线2与制冷制热机组1和水箱4连接。所述的油杯19设置油杯阀门17。实验仪器主体12包含承压玻璃管套在玻璃管内，玻璃管与恒温水回水管10和恒温水进水管11连通。所述的玻璃管内设置温度传感器，温度传感器模拟输出端通过传感器线6与温度控制仪7的输入端口，温度控制仪7的输出端与制冷制热机组1的控制端连接。所述的水箱4通过潜水泵5与恒温水进水管11连通。温度控制仪7上设置控制按钮8和控制面板9。实验仪器主体12通过承压连接铜管13一次连接阀门14、手动抽油机18、液体安全阀15，油杯19和压力表16。
当需要对实验仪器主体12中的承压玻璃管内进行加压使CO2液化时：关闭阀门14、打开油杯阀门17、顺时针转动手动抽油机18把油杯19中的油抽入手动抽油机的筒体内、关闭油杯阀门17、打开阀门14、逆时针转动手动抽油机18把抽入手动抽油机筒体内的油加入到实验主体里的压力容器中，使得压力容器中的油压升高挤压压力容器中的汞，使得汞上升到实验主体中的承压玻璃管中，同时承压玻璃管中的压力也随之升高，达到一定压力时，CO2就开始液化。
当需要对实验仪器主体12上的承压玻璃管内的CO2进行降压使CO2汽化时：打开阀门14，同时检查阀门20是否关闭（需要关闭油杯阀门17）、顺时针转动手动抽油机18把实验主体中的压力容器里的油抽到手动抽油机抽气机的筒体内，同时承压玻璃管内的压力随着抽油过程逐步下降、关闭阀门14，打开阀门20、逆时针转动手动抽油机18把手动抽油机中的油压到油杯中。
承压玻璃管外套在玻璃管内，承压玻璃管和玻璃管之间有水充满整个玻璃管中，水流可以启动水泵5循环流动，水温可以通过温度传感器、温度控制仪进行设定控制，由制冷制热机组1来对水箱4里的水温进行加热或制冷在水循环流动的过程中，当温度传感器传递来的承压玻璃管和玻璃管之间的水温度达到温度控制仪7设定设定温度时，温度控制仪7就控制制冷制热机组1停止运转；若承压玻璃管和玻璃管之间的水温度高于或低于温度控制仪7设定的温度时应许的 误差范围时，温度控制仪7就控制制冷制热机组1启动，通过铜盘管3间壁式热传递把热量或冷量传递给水箱4里的水。
Claims (6)
1.一种改进的气体P-V-T关系实验装置，其特征在于：包括制冷制热机组（1）通过铜盘管（3）与水箱（4）连接，水箱（4）分别恒温水回水管（10）和恒温水进水管（11）与实验仪器主体（12）连通，实验仪器主体（12）通过承压连接铜管（13）分别与手动抽油机（18）、液体安全阀（15），压力表（16）和油杯（19）连通，温度控制仪（7）通过控制电源线（2）与制冷制热机组（1）和水箱（4）连接。
2.根据权利要求1所述的一种改进的气体P-V-T关系实验装置，其特征在于：所述的油杯（19）设置油杯阀门（17）。
3.根据权利要求1所述的一种改进的气体P-V-T关系实验装置，其特征在于：实验仪器主体（12）包含承压玻璃管套在玻璃管内，玻璃管与恒温水回水管（10）和恒温水进水管（11）连通。
4.根据权利要求3所述的一种改进的气体P-V-T关系实验装置，其特征在于：所述的玻璃管内设置温度传感器，温度传感器模拟输出端通过传感器线（6）与温度控制仪（7）的输入端口，温度控制仪（7）的输出端与制冷制热机组（1）的控制端连接。
5.根据权利要求1所述的一种改进的气体P-V-T关系实验装置，其特征在于：所述的水箱（4）通过潜水泵（5）与恒温水进水管（11）连通。
6.如权利要求4或5所述的一种改进的气体P-V-T关系实验装置的操作方法，其特征在于：（a）对实验仪器主体（12）中的承压玻璃管内进行加压使CO2液化时：关闭阀门（14）、打开油杯阀门（17）、顺时针转动手动抽油机（18）把油杯（19）中的油抽入手动抽油机的筒体内、关闭油杯阀门（17）、打开阀门（14）、逆时针转动手动抽油机（18）把抽入手动抽油机筒体内的油加入到实验主体里的压力容器中，使得压力容器中的油压升高挤压压力容器中的汞，使得汞上升到实验主体中的承压玻璃管中，同时承压玻璃管中的压力也随之升高，达到一定压力时，CO2就开始液化；（b）对实验仪器主体（12）上的承压玻璃管内的CO2进行降压使CO2汽化时：打开阀门（14），关闭油杯阀门17、顺时针转动手动抽油机（18）把实验主体中的压力容器里的油抽到手动抽油机抽气机的筒体内，同时承压玻璃管内的压力随着抽油过程逐步下降、关闭阀门（14），逆时针转动手动抽油机（18）把手动抽油机中的油压到油杯（19）中。
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