CN204116259U - 液体比热容的测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种液体比热容的测试装置，它包括试管、加热丝和第一温度传感器，所述的试管开口处设有试管塞，所述的试管塞上设有供加热丝和第一温度传感器伸出的通孔；它还包括杯子，所述的杯子的直径大于试管的直径，且杯子的开口处设有盖板，所述的试管位于杯子内，所述的盖板的下方设有试管夹，且试管夹与盖板连接，所述的杯子内设有液体、加热机构和第二温度传感器，所述的液体的液面高度高于等于试管内测试液体的液面高度，所述的盖板上设有供加热丝、第一温度传感器、加热机构和第二温度传感器伸出的通孔；与现有技术相比，本实用新型具有检测精度不易受热辐射影响，检测精度较高的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于检测设备技术领域，特别是涉及一种液体比热容的测试装置。
背景技术
目前，在进行液体比热容测试过程中，使用电加热器对液体加热并检测温度变化就可以获得液体的比热容。但由于在加热过程中液体会通过容器向周围空气放热，致使检测精度受到影响，并且由于液体向周围空气辐射的热量多少难于计量，致使测试结果无法修正，进而导致测得后的液体比热容精度较差。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题提供一种检测精度不易受热辐射影响，检测精度较高的液体比热容的测试装置。
本实用新型为解决以上问题所用的技术方案是：提供一种具有以下结构的液体比热容的测试装置，它包括试管、加热丝和第一温度传感器，所述的试管开口处设有试管塞，所述的试管塞上设有供加热丝和第一温度传感器伸出的通孔；它还包括杯子，所述的杯子的直径大于试管的直径，且杯子的开口处设有盖板，所述的试管位于杯子内，所述的盖板的下方设有试管夹，且试管夹与盖板连接，所述的杯子内设有液体、加热机构和第二温度传感器，所述的液体的液面高度高于等于试管内测试液体的液面高度，所述的盖板上设有供加热丝、第一温度传感器、加热机构和第二温度传感器伸出的通孔。
采用以上结构后，与现有技术相比，本实用新型由于在试管的外侧设置了杯子，且杯子盛有液体，并设有加热机构和第二温度传感器，则在测试时，在加热丝对测试液体加热的同时加热机构对杯子内的液体加热，并且通过第一温度传感器和第二温度传感器的反馈，使得杯子内的液体与试管内的测试液体在温度上保持一致，根据热力学第二定律试管与杯子之间没有热传递，相互也就没有热辐射，使得检测过程中试管中液体的热量的损失减少，自然可以获得较高的测试精度。因此本实用新型具有检测精度不易受热辐射影响，检测精度较高的特点。
作为改进，所述的杯子内设有搅拌机构；则搅拌机构设置后，使得杯子内的液体受热更加均匀，同时也就更不易影响到试管内测试液体的热量，进而使得测试液体的热量损失进一步减少，使得测试液体测得的比热容更加准确。
作为进一步改进，所述的搅拌机构包括搅拌叶片和电机，所述的电机固定在盖板上，所述的搅拌叶片位于杯子内，且搅拌叶片位于液体的液面以下的位置，所述的电机输出轴过盖板后与拌叶片连接；则这种结构的搅拌机构，成本较低，使用稳定性也较好，进而可以减少本实用新型的制备成本，并提高本实用新型的使用稳定性。
作为再进一步改进，所述的加热机构为加热线圈，且加热线圈位于杯子的底部，则采用加热线圈后，使得杯子内的液体加热速度更快，且加热效果也更好，并在温度传感器的辅助作用下，可有效地保证杯子内液体与试管内测试液体温度的一致性，从而进一步提高测试液体测得的比热容更加准确。
作为更进一步改进，它还包括烘箱，所述的杯子位于烘箱内，且烘箱内设有用于放置杯子的托板；则设置了烘箱以后，使得杯子和试管周围的空气的温度也随着杯子和试管升温而升温，可进一步减少杯子和试管在加热时，液体向周围的热辐射，可将测试液体的热量损失降到最低，从而使得测得的比热容更加接近理论值。
作为优选，所述的加热丝为螺旋加热丝。
附图说明
图1为本实用新型液体比热容的测试装置的结构示意图。
图2为本实用新型液体比热容的测试装置杯子和试管的放大图。
如图所示：1、试管，2、加热丝，3、第一温度传感器，4、试管塞，5、杯子，6、盖板，7、试管夹，8、液体，9、加热机构，10、第二温度传感器，11、搅拌叶片，12、电机，13、烘箱，14、托板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。
如图1和图2所示，提供一种液体比热容的测试装置，它包括试管1、加热丝2和第一温度传感器3，所述的试管1开口处设有试管塞4，所述的试管塞4上设有供加热丝2和第一温度传感器3伸出的通孔；它还包括杯子5，所述的杯子5的直径大于试管1的直径，且杯子5的开口处设有盖板6，所述的试管1位于杯子5内，所述的盖板6的下方设有试管夹7，且试管夹7与盖板6连接，一般试管夹7通过连接杆与盖板6连接；所述的杯子5内设有液体8、加热机构9和第二温度传感器10，所述的液体8的液面高度高于等于试管1内测试液体的液面高度，所述的盖板6上设有供加热丝2、第一温度传感器3、加热机构9和第二温度传感器10伸出的通孔，一般供加热丝2和第一温度传感器3的上端过试管塞上的通孔后穿过盖板6上的通孔，这样便于连接导线，同样加热机构9和第二温度传感器10上端穿过盖板6上的通孔也是便于连接导线；液体8通常为水，当然也可以根据实际测试液体的性质，选择其它比如油等液体介质。
所述的杯子5内设有搅拌机构。
所述的搅拌机构包括搅拌叶片11和电机12，所述的电机12固定在盖板6上，所述的搅拌叶片11位于杯子5内，且搅拌叶片11位于液体的液面以下的位置，所述的电机12输出轴过盖板6后与拌叶片11连接，当然盖板6上设有供电机12输出轴穿过的通孔；当然也可以使用电磁搅拌机构。
所述的加热机构9为加热线圈，且加热线圈位于杯子5的底部。
所述的加热丝2为螺旋加热丝。
它还包括烘箱13，所述的杯子5位于烘箱13内，且烘箱13内设有用于放置杯子5的托板14。
由于烘箱13内温度与杯子5中水的温度在任何时候都与被测液体温度相等并随被测液体的温度变化而变化。根据热力学第二定律，当两个物体温度相等时不存在热量的传递。杯子5中的水、杯子5中试管1内盛装的实测液体、烘箱13之间不存在热量传递。
当用电流对试管1中实测液体加热时，杯子5中的水及烘箱13内空气的温度也同步升高。用电能表可以精密测出试管1加热所耗能量，试管1中实测液体的温度通过第一温度传感器3测量出，试管1中实测液体的体积和重量可以用常规办法测量出，随后实测液体的比热容就可以精确计算出来。
使用时，将被测液体通过滴定装入试管1中，通过称量可以得到被测液体的重量，通过滴定可以精确得到液体的体积；随后在被测液体中插入加热丝2和第一温度传感器3，用试管塞4固定住加热丝2及第一温度传感器3并塞在试管1上；接着将装入被测液体的试管1用试管夹7卡住并挂在盖板6上并放置在杯子5中，并在杯子5中注入适量的水，水位线超过试管1中被测液体液面的高度；接着将杯子5放入烘箱13中；将第一温度传感器3连接到温度测量显示器中，并连接到烘箱13控制器中作为烘箱温度控制器基准和杯子温度控制器温度基准；接着连接好杯子5的搅拌机构的电源，接着将加热机构9和第二温度传感器10插入到杯子5中，并设置好搅拌机构，并将加热机构9和第二温度传感器10连接到杯子温度控制器中；杯子温度加热控制器接入试管温度传感器作为温度控制基准；随后启动烘箱13和杯子5的温度控制器、试管1加热丝2工作一段时间让烘箱13内空气、杯子5中水、试管1中被测液体的温度相等。电能表开始进行正式检测过程。通过电能表、试管温度显示器显示温度就可以计算出被测液体的比热容。
一般试管1加热丝加热功率应当尽可能小让此预备过程尽可能长，但由于搅拌机构会带入一定能量进行水中，为了不影响测量，搅拌机构的功率尽可能小，则试管1加热丝的加热功率不能小到以至于让杯子5中水的温度因搅拌能量的带入而失控高于试管1中被测液体的温度。烘箱13体积可以做得极小，只要比杯子5大就可以了，因此可以做成微型烘箱，这样整个检测系统可以做成桌上型。
以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本实用新型独立权要求范围内变化的，均属本实用新型保护范围。
Claims (6)
1.一种液体比热容的测试装置，它包括试管(1)、加热丝(2)和第一温度传感器(3)，所述的试管(1)开口处设有试管塞(4)，所述的试管塞(4)上设有供加热丝(2)和第一温度传感器(3)伸出的通孔；其特征在于：它还包括杯子(5)，所述的杯子(5)的直径大于试管(1)的直径，且杯子(5)的开口处设有盖板(6)，所述的试管(1)位于杯子(5)内，所述的盖板(6)的下方设有试管夹(7)，且试管夹(7)与盖板(6)连接，所述的杯子(5)内设有液体(8)、加热机构(9)和第二温度传感器(10)，所述的液体(8)的液面高度高于等于试管(1)内测试液体的液面高度，所述的盖板(6)上设有供加热丝(2)、第一温度传感器(3)、加热机构(9)和第二温度传感器(10)伸出的通孔。
2.根据权利要求1所述的液体比热容的测试装置，其特征在于：所述的杯子(5)内设有搅拌机构。
3.根据权利要求2所述的液体比热容的测试装置，其特征在于：所述的搅拌机构包括搅拌叶片(11)和电机(12)，所述的电机(12)固定在盖板(6)上，所述的搅拌叶片(11)位于杯子(5)内，且搅拌叶片(11)位于液体的液面以下的位置，所述的电机(12)输出轴过盖板(6)后与拌叶片(11)连接。
4.根据权利要求1所述的液体比热容的测试装置，其特征在于：所述的加热机构(9)为加热线圈，且加热线圈位于杯子(5)的底部。
5.根据权利要求1所述的液体比热容的测试装置，其特征在于：所述的加热丝(2)为螺旋加热丝。
6.根据权利要求1所述的液体比热容的测试装置，其特征在于：它还包括烘箱(13)，所述的杯子(5)位于烘箱(13)内，且烘箱(13)内设有用于放置杯子(5)的托板(14)。
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| CN104990954A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-10-21 | 中国石油大学(华东) | 一种液体比热容实验测量系统 |
| CN108459049A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-28 | 湖南科技大学 | 一种矿用泡沫流体材料热稳定特性测试装置及方法 |
| CN112748145A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 西安交通大学 | 一种双流动法比热容测量装置及方法 |
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