CN207079284U - 一种智能电解水教学实验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能电解水教学实验设备，包括底座，设置于底座上方的实验装置；实验装置分为第一反应腔室、第二反应腔室、第一收集腔室，第二收集腔室；所述第一反应腔室与第二反应腔室之间置有隔挡板，第一反应腔室与第二反应腔室底部相通；第一反应腔室的底部设置有第一反应电极；第二反应腔室的底部设置有第二反应电极，底座内部设置有控制模块电连接；第一收集腔室、第二收集腔室上方均设置有连接口；底座的一侧还设置有操作台，操作台上设置有控制按钮；该智能电解水教学实验设备，不仅实现了电解水制备氧气和氢气，而且具有更好的安全性，将水与电进行了预先布局，使得水与电分离设置，确保了在实验时人员的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于智能教学设备技术领域，具体涉及一种智能电解水教学实验设备。
背景技术
氢气和氧气的制备是中学化学中的重要实验之一,然后现有的教学实验,制取氧气多采用加热加热高锰酸钾或者用催化剂MnO2并加热氯酸钾进行反应，从而制取氧气；制取氢气，多采用金属与盐酸或者硫酸反应，从而制取氢气。
然而，实验室不采用水电解的方法制取氢气和氧气，主要原因是出于安全因素的考虑。毕竟我们的学生实验是以验证为主，学生的安全是很大的顾虑因素。电解水是直接通电给水，水易导电，而实验用是交流市电，存在很大的安全隐患。所以学生实验的选取更多的成分是考虑学生的安全为了确保学生的人身安全。
再次，就是操作比较苦难，电解液的配置比较困难；正极、负极的气体收集，要用到排空气法；操作都不简单。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有电解水制取氢气、氧气应用到教学实验困难的问题。
为此，本实用新型提供了一种智能电解水教学实验设备，包括底座，还包括设置于底座上方的实验装置；所述实验装置分为第一反应腔室、第二反应腔室、第一收集腔室，第二收集腔室；所述第一收集腔室设置于第一反应腔室上方，所述第二收集腔室设置于第二反应腔室上方；所述第一反应腔室与第二反应腔室之间置有隔挡板，并且第一反应腔室与第二反应腔室底部相通；所述第一反应腔室的底部设置有第一反应电极；第二反应腔室的底部设置有第二反应电极，所述第一反应电极、第二反应电极均通过导线与设置于底座内部的控制模块电连接；所述第一收集腔室、第二收集腔室上方均设置有连接口；所述底座的一侧还设置有操作台，操作台上设置有控制按钮，所述控制按钮通过导线与控制模块电连接。
还包括水位感应器，所述水位感应器设置于隔挡板底端，与于隔挡板一体化设置，所述水位感应器通过导线与控制模块电连接。
所述连接口上设置有排气穿孔，注水孔，以及气体收集孔。
所述气体收集孔的下端设置有锥形状的收集头。
所述操作台上还设置有LED指示灯，该LED指示灯通过导线与控制模块电连接。
所述底座上设置有凹槽；所述实验装置至于凹槽内。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种智能电解水教学实验设备，不仅实现了电解水制备氧气和氢气，而且具有更好的安全性，将水与电进行了预先布局，使得水与电分离设置，确保了在实验时人员的安全性，而且该教学实验设备操作简单，只需要注水、接通电源，就可以通过操作按钮进行操作，而且气体的收集也非常简单，只需要联通收集装置与气体收集孔即可。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是智能电解水教学实验设备侧面剖视图。
图2是智能电解水教学实验设备俯视图。
图3是连接口局部放大示意图。
图中：1、底座；2、凹槽；3、实验装置；4、第一反应腔室；5、第二反应腔室；6、第一收集腔室；7、第二收集腔室；8、连接口；9、排气穿孔；10、气体收集孔；11、收集头；12、注水孔；13、操作台；14、控制按钮；15、控制模块；16、电源插口；17、LED指示灯；18、水位感应器；19、第一反应电极；20、第二反应电极。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
为了解决现有电解水制取氢气、氧气应用到教学实验困难的问题，本实施例提供了一种如图1、图2所示的智能电解水教学实验设备，包括底座1，还包括设置于底座1上方的实验装置3；所述实验装置3分为第一反应腔室4、第二反应腔室5、第一收集腔室6，第二收集腔室7；所述第一收集腔室6设置于第一反应腔室4上方，所述第二收集腔室7设置于第二反应腔室5上方；所述第一反应腔室4与第二反应腔室5之间置有隔挡板6，并且第一反应腔室4与第二反应腔室5底部相通，这样可以确保实验装置3内部反应水相互流动进行反应，整个电解电路形成整体的电解回路；所述第一反应腔室4的底部设置有第一反应电极19；第二反应腔室5的底部设置有第二反应电极20，所述第一反应电极19、第二反应电极20均通过导线与设置于底座1内部的控制模块15电连接，这样就可以通过控制模块15控制流向第一反应电极19、第二反应电极20的电能，对整个电解反应进行控制，而不需要实验人员手动操作控制电解反应的电路；所述第一收集腔室6、第二收集腔室7上方均设置有连接口8，这样可以快速进行其气体的收集，确保反应产生的氢气或者氧气能够充分分开，而且收集比较容易；所述底座1的一侧还设置有操作台13，操作台上设置有控制按钮14，所述控制按钮14通过导线与控制模块15电连接。
该智能电解水教学实验设备，不仅实现了电解水制备氧气和氢气，而且具有更好的安全性，将水与电进行了预先布局，使得水与电分离设置，确保了在实验时，人员的安全性，而且该教学实验设备操作简单，只需要注水、接通电源，就可以通过操作按17进行操作，而且气体的收集也非常简单，只需要联通收集装置与气体收集孔10即可收集气体。
实施例2
该智能电解水教学实验设备，还包括水位感应器18，所述水位感应器18设置于隔挡板6底端，与于隔挡板6一体化设置，所述水位感应器18通过导线与控制模块15电连接，用于感应实验装置3内部的反应水的剩余量，避免因为长时间反应进行，而导致反应水过少，引起安全隐患。
如图3所示，连接口8上设置有排气穿孔9，注水孔12，以及气体收集孔10，排气穿孔9上方设置有还设置有橡胶帽，平时是将排气穿孔9封闭的，只有实验装置3内存在气体，需要将气体排出，才会取下橡胶帽，通过排气穿孔9释放气体；注水孔12用于补充反应用水，其开口处于连接口8内部最高处，与排气穿孔9等高设计，这样可以可以使得实验装置3内部完全充满反应水；气体收集孔10。
上述气体收集孔10的下端设置有锥形状的收集头11，这样可以尽最大可能的收集水电解产生的氢气或者氧气，避免气体上升至连接口8处，积存在实验装置3内部，影响后续进行实验或者注入反应用水。
上述操作台13上还设置有LED指示灯17，该LED指示灯17通过导线与控制模块15电连接，LED指示灯17主要用于发出提醒信息，当控制模块15检测存在不安全因素的时候，会及时发出提醒信息，比如，当水位感应器18检测到水位下降到水位感应器所处的位置的时候，避免因为实验装置3内的反应水过少，而造成安全问题，可以及时切断电源，停止反应。
上述底座1上设置有凹槽2；所述实验装置3至于凹槽2内，这样可以使得实验装置3更加的稳定，有利于对实验装置3进行限位，增强实验装置3的密封性，避免因为实验装置3晃动而造成实验装置3内部的反应水的泄露，避免发生意外。
最后需要说明的是控制模块15，该控制模块15，主要是对电解反应的电解回路进行控制，其主要是用于将通过电源插口16引入的电能进行交直流转换，并进行稳压，控制，分别将电源的正、负极连接到第一反应电极19、第二反应电极20，使得第一反应电极19、第二反应电极20以及反应水形成反应回路，而且控制模块15收集整个实验设备在进行电解反应时的环境信息，并做安全监控，一旦发现存在安全隐患，第一时间控制切断反应回路的电源，终止反应的进行，确保实验人员的人身安全，控制模块15为简单的单片机电路控制系统，其具体电路可以采用现有技术中的成熟设计电路进行实现，本实施例不再详细描述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种智能电解水教学实验设备，包括底座（1），其特征在于：还包括设置于底座（1）上方的实验装置（3）；所述实验装置（3）分为第一反应腔室（4）、第二反应腔室（5）、第一收集腔室（6），第二收集腔室（7）；所述第一收集腔室（6）设置于第一反应腔室（4）上方，所述第二收集腔室（7）设置于第二反应腔室（5）上方；所述第一反应腔室（4）与第二反应腔室（5）之间置有隔挡板，并且第一反应腔室（4）与第二反应腔室（5）底部相通；所述第一反应腔室（4）的底部设置有第一反应电极（19）；第二反应腔室（5）的底部设置有第二反应电极（20），所述第一反应电极（19）、第二反应电极（20）均通过导线与设置于底座（1）内部的控制模块（15）电连接；所述第一收集腔室（6）、第二收集腔室（7）上方均设置有连接口（8）；所述底座（1）的一侧还设置有操作台（13），操作台上设置有控制按钮（14），所述控制按钮（14）通过导线与控制模块（15）电连接。
2.如权利要求1所述的一种智能电解水教学实验设备，其特征在于：还包括水位感应器（18），所述水位感应器（18）设置于隔挡板底端，与于隔挡板一体化设置，所述水位感应器（18）通过导线与控制模块（15）电连接。
3.如权利要求1所述的一种智能电解水教学实验设备，其特征在于：所述连接口（8）上设置有排气穿孔（9），注水孔（12），以及气体收集孔（10）。
4.如权利要求3所述的一种智能电解水教学实验设备，其特征在于：所述气体收集孔（10）的下端设置有锥形状的收集头（11）。
5.如权利要求1所述的一种智能电解水教学实验设备，其特征在于：所述操作台（13）上还设置有LED指示灯（17），该LED指示灯（17）通过导线与控制模块（15）电连接。
6.如权利要求1所述的一种智能电解水教学实验设备，其特征在于：所述底座（1）上设置有凹槽（2）；所述实验装置（3）至于凹槽（2）内。
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