CN110232851A - 沸腾实验机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沸腾实验机构，包括容器，所述容器设有进出气口和泄压阀，所述容器包括底板和透明罩，底板上设有环形密封圈，透明罩仅在透明罩内外部压差的作用下按压在环形密封圈上而同底板密封连接在一起，加热器为电磁炉，储水器为绝缘绝热材料制作而成，储水器内设有导电板，导电板将储水容器分割为上储水腔和下储水腔，导电板上设有连通上储水腔和下储水腔的对流孔，储水器搁置在加热器上，电磁炉产生的电磁场作用于导电板使得导电板发热。本发明挤压能够利用实验时的压差来进行密封的排出水时方便的对储水器进行加热时的热量利用率高的优点，解决了现有的压力温度关系测试仪的容器进行密封时不便、容器排出水时容易产生滞留的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验体验设备，尤其涉及一透沸腾实验机构。
背景技术
对于一种工质，在饱和状态下其压力与温度是一一对应的，饱和压力变化，饱和温度随之变化；同样饱和温度变化，饱和压力也随之变化。水在一个标准大气压下其对应的饱和温度是100℃。水的温度高于100℃时，其饱和压力必然大于标准大气压力；水的温度低于100℃，则其饱和压力也必然需要标准大气压力。每一个温度值都对应唯一的压力值，这是任何工质在饱和状态下的特性。为了使人门比较直观地连接工质在饱和状态下压力与温度的一一对应关系，设计出专利号为2013208926254的中国专利，能够使得学员通过操作测量水或其他工质在饱和状态下不同的压力与温度值，直接观察工质的沸腾状态，解决了教学中的难题。该装置存在以下不足：是在容器底壁设置凹坑来储水的，会产生排水不净的问题；容器为整体状态给操作带来不便，容器通过螺母夹紧来进行密封，密封时不方便。
发明内容
本发明提供了一种能够利用实验时的压差来进行密封的排出水时方便的对储水器进行加热时的热量利用率高的沸腾实验机构，解决了现有的压力温度关系测试仪的容器进行密封时不便、容器排出水时容易产生滞留的问题。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种沸腾实验机构，包括容器、位于容器内的储水器、给储水器加热的加热器、测量储水器内的水的温度的第一温度计和测量容器内部的温度的第二温度计，所述容器设有进出气口，所述容器包括底板和透明罩，所述透明罩的下端设有沿透明罩周向延伸的环形密封唇边，所述底板上设有环形密封圈，所述透明罩仅在透明罩内外部压差的作用下将所述密封唇边按压在所述环形密封圈上而同所述底板密封连接在一起，所述加热器为电磁炉，所述储水器为绝缘绝热材料制作而成，所述储水器内设有导电板，所述导电板将储水容器分割为上储水腔和下储水腔，所述导电板上设有连通上储水腔和下储水腔的对流孔，所述储水器搁置在所述加热器上，所述电磁炉产生的电磁场作用于所述导电板使得所述导电板发热。本技术方案，将容器升降为由透明罩和底板，利用容器内外的压差来使容器保持密封，从而提高了容器密封时的方便性。透明罩能够使得进行观察容器内部的工质（水的状态变化时方便）。储水器搁置在电磁炉上，倒出水时方便。容器内部设置导电板同电磁炉配合进行发热，热利用率高。
作为优选，所述底板上还设有环形槽，所述环形密封圈位于所述环形槽内。不容易产生移位，但是设计槽后容易积尘。
作为优选，所述透明罩的下端还套设有沿透明罩周向延伸的防尘套，所述防尘套的上端同所述透明罩连接在一起、下端抵接在所述底板上从而封盖在所述环形槽上。能够防止环形槽内积尘。
作为优选，所述防尘罩为弹性结构。能够降低防尘罩和环形 密封唇边之间的位置精度要求，提高了制作时的方便性。
作为优选，所述防尘罩为吸盘结构，所述防尘罩吸附在所述底板上。防尘效果好，防尘罩还能够起到辅助固定透明罩和底板的作用。
作为优选，所述压力计、第二温度计、进出气口和泄压阀都设置在所述内板上，所述进出气口和泄压阀都经所述底板穿出。作业时的方便性好。
作为优选，所述容器内还设有第一温度计安装架，所述第一温度计安装架包括竖杆和一端铰接在竖杆上端的横杆，所述第一温度计固定在所述横杆上，所述竖杆上设有限位支撑部，所述横杆支撑在所述限位支撑部上时所述横杆停止朝下转动且所述第一温度计的感应头插入在储水器内的水内。实现了在能够移动的储水器内设置温度计进行测试温度。
作为优选，所述储水器上设有两个定位缺口，所述横杆上设有两根限位杆，当所述两个限位杆一一对应地穿设在所述两个定位缺口内，所述导电板全部位于所述电磁炉产生的电磁场内。能够方便地获知储水器被加热时是否处于最佳位置。如果导热板只有部分位于磁场内，则加热效率和效果欠佳。
作为优选，所述两个定位缺口，一个位于储水器的外表面上、另一个位于储水器的内表面上，所述横杆以横杆同竖杆的铰接点转动时驱动限位杆进出所述定位缺口。能够在将温度计伸入储水器内时同步将限位杆插入定位缺口内。
作为优选，所述定位缺口由两块对向设置的挡块围成，所述挡块构成限位缺口的壁的表面上设有当定位缺口和限位杆沿储水器的周向错开时引导限位杆驱动储水器转动从而使得限位杆滑动到定位缺口内的导向面。能够在限位杆插入的过程中实现储水腔的周向位置调整到最佳。
作为优选，所述限位杆上设有第一磁铁，所述储水器上设有配合所述第一磁铁而驱动限位杆同定位缺口沿储水器的径向抵接在一起的第二磁铁。能够方便地将储水腔调整到最佳位置而再电磁炉上加热。
本发明具有下述优点：容器密封时方便；取出和导热水到储水器内时方便；加热时的热利用率高。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为储水器的俯视示意图。
图3为储水器和加热器的放大示意图。
图中：容器1、储水器2、加热器3、第一温度计4、进出气口7、底板9、透明罩10、支撑脚11、环形槽12、环形密封圈13、环形密封唇边14、防尘套17、内板19、作业孔20、孔盖21、支撑圆环22、内密封圈23、外密封圈24、防撞圈25、手柄5、导电板31、上储水腔32、下储水腔33、对流孔34、竖杆35、轴销36、横杆37、限位支撑部38、定位缺口39、限位杆47、挡块41、挡块构成限位缺口的壁的表面42、导向面43、第一磁铁44、第二磁铁45、第二温度计46。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
参见图1、图2和图3，一种沸腾实验机构，包括容器1、位于容器内的储水器2、给储水器加热的加热器3、测量储水器内的水的温度的第一温度计4和测量容器内部的温度的第二温度计46。容器设有进出气口7。容器包括底板9和透明罩10。底板设有支撑脚11。底板上还设有环形槽12。环形槽内设有环形密封圈13。透明罩的下端设有沿透明罩周向延伸的环形密封唇边14。环形密封唇边穿设在环形槽内且按压在环形密封圈上。透明罩的下端还套设有沿透明罩周向延伸的防尘套17。防尘套的上端同所述透明罩连接在一起、下端抵接在底板上从而封盖在环形槽上。防尘罩为弹性结构。防尘罩为吸盘结构，防尘罩吸附在底板上。当给容器内抽真空形成负压时，透明罩仅在透明罩内外部压差的作用下将密封唇边按压在环形密封圈上而同底板密封连接在一起。
储水器同容器处于分离状态。第二温度计和进出气口设置在底板上。加热器为电磁炉。储水器为绝缘绝热材料制作而成。储水器内设有导电板31。导电板将储水容器分割为上储水腔32和下储水腔33。导电板上设有连通上储水腔和下储水腔的对流孔34。储水器搁置在加热器上。电磁炉产生的电磁场作用于导电板使得导电板发热。容器内还设有第一温度计安装架。第一温度计安装架包括竖杆35和一端通过轴销36铰接在竖杆上端的横杆37。竖杆的下端连接在内板上。第一温度计以竖置的方式固定在横杆上。竖杆上设有限位支撑部38。横杆支撑在限位支撑部上时横杆停止朝下转动且第一温度计的感应头插入在储水器内的水内。储水器上设有两个定位缺口39。横杆上设有两根限位杆47。当两个限位杆一一对应地穿设在两个定位缺口内且限位杆同限位缺口的底壁40抵接在一起时，导电板全部位于电磁炉产生的电磁场内。两个定位缺口，一个位于储水器的外表面上、另一个位于储水器的内表面上。横杆以横杆同竖杆的铰接点转动时驱动限位杆进出定位缺口。定位缺口由两块对向设置的挡块41围成。挡块构成限位缺口的壁的表面42上设有当定位缺口和限位杆沿储水器的周向错开时引导限位杆驱动储水器转动从而使得限位杆滑动到定位缺口内的导向面43。限位杆上设有第一磁铁44。储水器上设有配合第一磁铁而驱动限位杆同定位缺口的底壁抵接在一起的第二磁铁45。
使用时，经作业孔取出储水器添加水，然后再将储水器搁置在电磁炉上，将电磁炉搁置在电磁炉上和从电磁炉上取走时，以销轴为轴转动横杆使得限位杆和温度计都高于储水器而不干涉对储水器的作业。储水器搁置在电磁炉上后，以销轴为轴转动横杆到横杆位于储水器的上方，且在限位支撑部的作用下维持在温度计位于储水器内（需要温度计的检测头位于储水器内的水内），此时如果储水器位于电磁炉上的位置有偏差导致导致导电板不能够全部位于电磁炉产生的磁场内，限位杆插入定位缺口的过程中通导向面接触驱动储水器转动而进行位置矫正，同时在第一磁铁和第二磁铁的作用下径向移动进行位置矫正、从而使得储水器移动到限位杆穿设在定位缺口内且同定位缺口沿储水器的径向抵接在一起。
使用时，通过给容器内抽真空，使得储水器内的水蒸发吸热，而由于真空导致储水器和容器外部基本为绝热状态，水蒸发时导致容器内的水温度降低而产生结冰现象。而观察者通过第二温度计观察到的温度不是冰点。从而体验到非冰点结冰和真空的隔热作用。
Claims (10)
1.一种沸腾实验机构，包括容器、位于容器内的储水器、给储水器加热的加热器、测量储水器内的水的温度的第一温度计和测量容器内部的温度的第二温度计，所述容器设有进出气口，其特征在于，所述容器包括底板和透明罩，所述透明罩的下端设有沿透明罩周向延伸的环形密封唇边，所述底板上设有环形密封圈，所述透明罩仅在透明罩内外部压差的作用下将所述密封唇边按压在所述环形密封圈上而同所述底板密封连接在一起，所述加热器为电磁炉，所述储水器为绝缘绝热材料制作而成，所述储水器内设有导电板，所述导电板将储水容器分割为上储水腔和下储水腔，所述导电板上设有连通上储水腔和下储水腔的对流孔，所述储水器搁置在所述加热器上，所述电磁炉产生的电磁场作用于所述导电板使得所述导电板发热。
2.根据权利要求1所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述底板上还设有环形槽，所述环形密封圈位于所述环形槽内。
3.根据权利要求2所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述透明罩的下端还套设有沿透明罩周向延伸的防尘套，所述防尘套的上端同所述透明罩连接在一起、下端抵接在所述底板上从而封盖在所述环形槽上。
4.根据权利要求3所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述防尘罩为弹性结构。
5.根据权利要求3或4所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述防尘罩为吸盘结构，所述防尘罩吸附在所述底板上。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述压力计、第二温度计、进出气口和泄压阀都设置在所述底板上，所述进出气口经所述底板穿出。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述容器内还设有第一温度计安装架，所述第一温度计安装架包括竖杆和一端铰接在竖杆上端的横杆，所述第一温度计固定在所述横杆上，所述竖杆上设有限位支撑部，所述横杆支撑在所述限位支撑部上时所述横杆停止朝下转动且所述第一温度计的感应头插入在储水器内的水内。
8.根据权利要求7所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述储水器上设有两个定位缺口，所述横杆上设有两根限位杆，当所述两个限位杆一一对应地穿设在所述两个定位缺口内，所述导电板全部位于所述电磁炉产生的电磁场内。
9.根据权利要求8所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述两个定位缺口，一个位于储水器的外表面上、另一个位于储水器的内表面上，所述横杆以横杆同竖杆的铰接点转动时驱动限位杆进出所述定位缺口。
10.根据权利要求9所述的沸腾实验机构，其特征在于，所述定位缺口由两块对向设置的挡块围成，所述挡块构成限位缺口的壁的表面上设有当定位缺口和限位杆沿储水器的周向错开时引导限位杆驱动储水器转动从而使得限位杆滑动到定位缺口内的导向面。
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