CN208902639U - 一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物理实验器具技术领域，具体涉及一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置；包括底板、立杆、安装杆、第一固定夹、第二固定夹、光电门、计时器、重锤、圆形底座、玻璃容器、球体和气泵；本实用新型中立杆和安装杆的配合使用能将第一固定夹和第二固定夹牢牢地固定在立杆和安装杆，或安装杆和安装杆之间；不仅能对玻璃容器的颈部进行牢牢地固定，保证玻璃容器颈部不会发生倾斜；重锤的使用，能判断玻璃容器的颈部是否处于铅直状态；并通过手动调节将玻璃管颈部固定至铅锤状态，保证在实验过程中钢球在上下运动的过程中不会与玻璃容器颈部的内壁产生摩擦，保证了实验的精确度，减小实验误差，测定的空气比热容比尽可能地精确。

Description

一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置

技术领域

本实用新型涉及物理实验器具技术领域，具体涉及一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置。

背景技术

比热容是物性的重要参量，在研究物质结构、确定相变，鉴定物质纯度等方面起着重要的作用。空气比热容比是指空气的定压比热容与定容比热容的比值。振动法测量空气比热容比是一种常用的比热容比测量方法，在物理实验室采用的测量方法，实验原理详见“振动法测气体比热容比实验方法的改进，台州学院学报，2010年12月第32卷第6期，第39-42页”的“2实验”，以及“振动法空气比热容比测定实验原理分析，实验室科学，2013年6月第16卷第3期，第35-37”的“1.1原实验原理”。

现有技术采用杭州大华DH4602型气体比热容比测定仪对空气比热容比进行测定，其原理为：通过气泵将气体连续稳定地注入玻璃容器中，气体的压强增加推动与气体容器连接的竖直玻璃管中的钢球A向上移动，钢球A与玻璃管B的管壁之间有0.01-0.02mm的缝隙(该缝隙为一个理论值，指竖直玻璃管的内径比钢球A的直径大0.02-0.04mm)，当钢球A上升到小孔的上端，部分气体从小孔流出，钢球A所受气体的压强减小，钢球A受到的气体的推力减小，钢球A的动能逐渐减弱，在到达高点后，受重力作用，钢球A下落，重力势能转化为动能，在钢球A下落到小孔下面，钢球A下端的气体压强大于钢球A上端的气体压强，受到的气体的推力作用，动能逐渐减弱，当动能为零后，钢球A在球体上下端所受到的气体压强差产生的推力作用，钢球A再次向上运动，往复进行，实现振动。

现有技术存在如下问题：

1、通过铁夹和固定螺丝对玻璃容器颈部的玻璃管进行固定，旋转固定螺丝时比较费力。而且，可能会出现固定不牢固，从而使得铁夹下滑，使得玻璃容器颈部的玻璃管倾斜，影响实验的进行。

2、在固定玻璃容器时，仅仅依靠眼睛观察很难判断玻璃管B是否处于铅直状态。若玻璃容器发生倾斜，实验过程中钢球在上下运动的过程中会与玻璃容器颈部的内壁产生摩擦，影响实验的精确度，使得误差增大，测定的空气比热容比不精确。

3、玻璃容器直接与底板接触，停止向玻璃容器内注入气体时，钢球A落在弹簧上的瞬间，会使得玻璃容器底部对底板的压力增大，长时间使用，可能会对玻璃容器产生损伤，缩短其使用寿命。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，用于解决背景技术所提出的的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，包括底板、立杆、安装杆、第一固定夹、第二固定夹、光电门、计时器、重锤、圆形底座、玻璃容器、球体和气泵；所述底板上端面的左端部设有立杆，所述立杆的顶部螺纹连接有若干个安装杆，安装杆之间通过螺纹相连接，所述立杆和安装杆的接触部从上至下依次套接有第一固定夹，第二固定夹、第一固定夹；所述第二固定夹右端部的两内壁对称设有光电门，所述光电门与计时器电性连接，且位于上方的第一固定夹的前端面挂接有重锤，所述底板上端面的右端部通过弹簧连接有圆形底座，所述圆形底座内设有玻璃容器，所述玻璃容器底部为球形结构，且玻璃容器颈部的上部开设有通气孔，所述玻璃容器颈部的中部设有弹簧，且球体位于弹簧的上方，所述玻璃容器的颈部通过第一固定夹和第二固夹固定，气泵通过输气软管插接至玻璃容器内部。

优选的，所述计时器选用DHTC-3多功能计时器。

优选的，所述气泵和计时器的后部均设有插头。

优选的，所述立杆和安装杆的顶部均固定设有螺柱，所述安装杆的底部开设有螺纹槽；所述第一固定夹和第二固定夹的左端部设有套环，所述套环的内径等于螺柱的直径。

优选的，所述玻璃容器的顶部设有管帽。

优选的，所述圆形底座由橡胶材料制成，且圆形底座的内径等于玻璃容器底部的直径。

优选的，所述玻璃容器颈部的内部的上部设有圆形薄片，所述圆形薄片的上部设有弹簧，且所述圆形薄片的中部纵向开设有圆形通孔。

优选的，位于上方的第一固定夹的前端面固定设有螺杆，所述重锤的顶部设有套环，所述套环套接在螺杆上，并通过螺母固定。

(三)有益效果

1、立杆和安装杆的配合使用能将第一固定夹和第二固定夹牢牢地固定在立杆和安装杆，或安装杆和安装杆之间；不仅能对玻璃容器的颈部进行牢牢地固定，保证玻璃容器颈部不会发生倾斜。而且还能保证第一固定夹和第二固定夹不会发生向下滑动，保证实验的正常进行。

2、在固定玻璃容器时，通过重锤的配合使用，能判断玻璃容器的颈部是否处于铅直状态。并通过手动调节将玻璃管颈部固定至铅锤状态，保证在实验过程中钢球在上下运动的过程中不会与玻璃容器颈部的内壁产生摩擦，保证了实验的精确度，减小实验误差，使得测定的空气比热容比尽可能地精确。

3、玻璃容器置于圆形底座内，圆形底座由橡胶材料制成，且其与底板之间设有弹簧。停止向玻璃容器内注入气体时，球体落在弹簧上的瞬间，弹簧能起到一定的缓冲的作用，减小玻璃容器的损伤，延长其使用寿命。另外，圆形底座对玻璃容器还具有一定的固定作用和防护作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的正向结构示意图；

图2是本实用新型的右视图；

图3是本实用新型的局部纵剖结构示意图；

图4是本实用新型的局部结构放大示意图。

图中的标号分别代表：

1-底板、2-立杆、3-安装杆、4-第一固定夹、5-第二固定夹、6-光电门、7-计时器、8-重锤、9-圆形底座、10-玻璃容器、11-球体、12-气泵、13-通气孔、14-弹簧、15-输气软管、16-插头、17-螺柱、18-圆形薄片、19-圆形通孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，包括底板1、立杆2、安装杆3、第一固定夹4、第二固定夹5、光电门6、计时器7、重锤8、圆形底座9、玻璃容器10、球体11和气泵12；底板1上端面的左端部设有立杆2，立杆2的顶部螺纹连接有若干个安装杆3，安装杆3之间通过螺纹相连接，立杆2和安装杆3的接触部从上至下依次套接有第一固定夹4，第二固定夹5、第一固定夹4；第二固定夹5右端部的两内壁对称设有光电门6，光电门6与计时器7电性连接，且位于上方的第一固定夹4的前端面挂接有重锤8，底板1上端面的右端部通过弹簧14连接有圆形底座9，圆形底座9内设有玻璃容器10，玻璃容器10底部为球形结构，且玻璃容器10颈部的上部开设有通气孔13，玻璃容器10颈部的中部设有弹簧14，且球体11位于弹簧14的上方，玻璃容器10的颈部通过第一固定夹4和第二固夹固定，气泵12通过输气软管15插接至玻璃容器10内部。

具体的，计时器7选用DHTC-3多功能计时器7；气泵12和计时器7的后部均设有插头16；立杆2和安装杆3的顶部均固定设有螺柱17，安装杆3的底部开设有螺纹槽；第一固定夹4和第二固定夹5的左端部设有套环，套环的内径等于螺柱17的直径；玻璃容器10的顶部设有管帽；圆形底座9由橡胶材料制成，且圆形底座9的内径等于玻璃容器10底部的直径；玻璃容器10颈部的内部的上部设有圆形薄片18，圆形薄片18的上部设有弹簧14，且圆形薄片18的中部纵向开设有圆形通孔19；位于上方的第一固定夹4的前端面固定设有螺杆，重锤8的顶部设有套环，套环套接在螺杆上，并通过螺母固定。

本实用新型中立杆2和安装杆3的配合使用能将第一固定夹4和第二固定夹5牢牢地固定在立杆2和安装杆3，或安装杆3和安装杆3之间；不仅能对玻璃容器10的颈部进行牢牢地固定，保证玻璃容器10颈部不会发生倾斜。而且还能保证第一固定夹4和第二固定夹5不会发生向下滑动，保证实验的正常进行。而且，安装杆3和立杆2之间，安装杆3和安装杆3之间均通过螺纹连接，安装和拆卸十分方便。在固定玻璃容器10时，通过重锤8的配合使用，能判断玻璃容器10的颈部是否处于铅直状态。并通过手动调节将玻璃管颈部固定至铅锤状态，保证在实验过程中钢球在上下运动的过程中不会与玻璃容器10颈部的内壁产生摩擦，保证了实验的精确度，减小实验误差，使得测定的空气比热容比尽可能地精确。重锤8的顶部设有套环，套环套接在螺杆上，并通过螺母固定，使得在安装或取下重锤8时十分的方便和快捷。玻璃容器10置于圆形底座9内，圆形底座9由橡胶材料制成，且其与底板1之间设有弹簧14。停止向玻璃容器10内注入气体时，球体11落在弹簧14上的瞬间，弹簧14能起到一定的缓冲的作用，减小玻璃容器10的损伤，延长其使用寿命。另外，圆形底座9对玻璃容器10还具有一定的固定作用和防护作用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，包括底板、立杆、安装杆、第一固定夹、第二固定夹、光电门、计时器、重锤、圆形底座、玻璃容器、球体和气泵；其特征在于：所述底板上端面的左端部设有立杆，所述立杆的顶部螺纹连接有若干个安装杆，安装杆之间通过螺纹相连接，所述立杆和安装杆的接触部从上至下依次套接有第一固定夹，第二固定夹、第一固定夹；所述第二固定夹右端部的两内壁对称设有光电门，所述光电门与计时器电性连接，且位于上方的第一固定夹的前端面挂接有重锤，所述底板上端面的右端部通过弹簧连接有圆形底座，所述圆形底座内设有玻璃容器，所述玻璃容器底部为球形结构，且玻璃容器颈部的上部开设有通气孔，所述玻璃容器颈部的中部设有弹簧，且球体位于弹簧的上方，所述玻璃容器的颈部通过第一固定夹和第二固夹固定，气泵通过输气软管插接至玻璃容器内部。

2.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：所述计时器选用DHTC-3多功能计时器。

3.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：所述气泵和计时器的后部均设有插头。

4.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：所述立杆和安装杆的顶部均固定设有螺柱，所述安装杆的底部开设有螺纹槽；所述第一固定夹和第二固定夹的左端部设有套环，所述套环的内径等于螺柱的直径。

5.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：所述玻璃容器的顶部设有管帽。

6.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：所述圆形底座由橡胶材料制成，且圆形底座的内径等于玻璃容器底部的直径。

7.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：所述玻璃容器颈部的内部的上部设有圆形薄片，所述圆形薄片的上部设有弹簧，且所述圆形薄片的中部纵向开设有圆形通孔。

8.根据权利要求1所述的一种能提高实验精度的空气比热容比测定装置，其特征在于：位于上方的第一固定夹的前端面固定设有螺杆，所述重锤的顶部设有套环，所述套环套接在螺杆上，并通过螺母固定。