[發(fā)明專利]小孔周期性泄流分層振蕩的方法與裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110337791.3
• 申請日: 2011-10-22
• 公開（公告）號: CN102426810A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 梁法庫;艾瑞波;郝斌政;梁帥;李浩
• 申請（專利權(quán)）人: 齊齊哈爾大學
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領域

本發(fā)明專利涉及演示探索不同密度液體之間的小孔周期性泄流變化規(guī)律的實驗儀器，屬于物理實驗領域。

背景技術(shù)

不同密度液體之間周期性泄流振蕩現(xiàn)象是一種既有趣又具有實際應用價值的現(xiàn)象.自1970年，地球物理學家Martin(馬丁)發(fā)現(xiàn)了鹽水振蕩器并對其進行了定性研究，如今科學界開始從物理學、化學、生物學以及技術(shù)學科等廣泛地對這種現(xiàn)象進行了深入研究，但是，其研究的理論體系尚未成形，在世界范圍內(nèi)未有公認結(jié)果.以往的實驗多以相溶性的不同液體以及泄流管豎直放置才能實現(xiàn)周期性振蕩現(xiàn)象，本專利發(fā)明人在文獻[2]中給出不相溶的液體之間沒有能實現(xiàn)周期性振蕩，目前急需得到分層振蕩過程及泄流管的豎直偏轉(zhuǎn)角度對實驗有何影響，為進一步研究探索相關(guān)規(guī)律尋找突破，本專利就要解決這個問題。

參考文獻：

[1]路峻嶺，汪榮寶.對小孔泄漏振蕩演示實驗的研究[J].大學物理2005，24(7)

[2]梁法庫，路峻嶺.小孔周期性泄流的實驗與分析[J].物理實驗2005，25(12)

[3]梁法庫，邵華峰.小孔持續(xù)周期性泄流的實驗與觀測[J].大學物理2008，27(12)

[4]孫鵬，周璟勇等.糖水-水小孔泄漏振蕩周期與小孔孔徑的關(guān)系[J].大學物理2009，28(10)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利解決不同密度微溶液體之間周期性泄流振蕩的實驗裝置，著重解決可分層振蕩的實驗材料與裝置。

本發(fā)明專利技術(shù)方案：小孔周期性泄流分層振蕩的方法與裝置，是由密度小(汽油)和密度大(酒精)兩微溶液體和泄流管等構(gòu)成，其特征是：利用透明的圓柱狀瓶做外筒，內(nèi)筒是透明有機塑料(50ml注射器的外筒)筒，其底部打一孔內(nèi)側(cè)為球面形通孔，將帶有小孔的橡膠球置入球面形通孔中，橡膠球可插入不同規(guī)格的泄流管，通過轉(zhuǎn)動橡膠球來改變泄流管相對豎直線的角度；在內(nèi)筒底部豎直固定一個半圓儀用以觀測泄流管偏轉(zhuǎn)的角度，為了測量內(nèi)筒酒精液面的高度變化和保證實驗初始條件的一致性，在內(nèi)筒外壁上和外筒外壁上粘貼了刻度尺，用帶通孔的硬膠皮制成小圈固定在外筒口內(nèi)側(cè)，然后將內(nèi)筒置于外筒小圈中固定；實驗時，取一定量兩微溶液體分別將密度小液體(汽油)和密度大液體(酒精)盛入外筒和內(nèi)筒中，再制作一個長方體形狀的有機透明箱，將整個實驗裝置密閉于有機透明箱中，以減少汽油和酒精的揮發(fā)。

實驗及現(xiàn)象，以汽油和酒精兩微溶液體為例做實驗，將內(nèi)筒插入外筒中固定，調(diào)整泄流管固定在豎直或其它角度位置，將外筒盛有一定量密度小的汽油，內(nèi)筒盛有一定量密度大的酒精，使內(nèi)筒液面略高于外筒液面，整個裝置置于透明有機箱中。調(diào)整裝置放在水平穩(wěn)定的位置，實驗開始時內(nèi)筒液體酒精通過泄流管向下以流束液柱輪廓向外筒底部泄流不擴散，與外筒中汽油分層，經(jīng)過一段時間停止向外筒泄流，緊接著外筒液體汽油通過泄流管以流束液柱輪廓向內(nèi)筒上表面泄流也不擴散，并在最上層與酒精分層，過一段時間停止向上泄流，接著內(nèi)筒液體酒精又開始向下泄流，這樣液體就開始了持續(xù)上下周期性的泄流分層振蕩。

特別注意事項：對于兩相溶易燃易爆液體實驗時，除了實驗環(huán)境穩(wěn)定外，還要注意安全，每次用液體量要適當，室內(nèi)空間大且通風好，不能在有明火和高溫環(huán)境中及不能穿戴容易產(chǎn)生靜電衣物及物品等操作實驗。同時備好滅火器材，方可實驗。

本發(fā)明專利的設計易于實現(xiàn)、成本低和易操作，實現(xiàn)了微溶液體分層振蕩過程，提供了一種分層振蕩技術(shù)，為進一步研究理論提供了實驗技術(shù)保證。也可以推廣到其它領域應用。

附圖說明

附圖為本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)A-A剖面示意圖。其中：(1)是外筒，(2)是內(nèi)筒，(3)是長方體形狀的有機透明箱，(4)是小圈，(5)是橡膠球，(6)是泄流管，(7)是通孔，(8)是密度小液體，(9)是密度大液體，(10)是刻度尺，(11)是球面形通孔，(12)是半圓儀

具體實施方式

如附圖：小孔周期性泄流分層振蕩的方法與裝置，是由密度小液體(汽油)(8)和密度大液體(酒精)(9)的兩微溶液體與外筒(1)、內(nèi)筒(2)和泄流管(6)等裝置構(gòu)成的。其特征是：利用透明的圓柱狀瓶做外筒(1)，內(nèi)筒(2)是透明有機塑料(50ml注射器的外筒)筒，其底部打一孔內(nèi)側(cè)為球面形通孔(11)，將帶有小孔的橡膠球(5)置入球面形通孔(11)中，橡膠球(5)可插入不同規(guī)格的泄流管(6)，通過轉(zhuǎn)動橡膠球(5)來改變泄流管(6)相對豎直線的角度；在內(nèi)筒(2)底部豎直固定一個半圓儀(12)用以觀測泄流管(6)偏轉(zhuǎn)的角度，在外筒(1)外壁上和內(nèi)筒(2)外壁上粘貼了刻度尺(10)，用帶通孔(7)的硬膠皮制成小圈(4)固定在外筒(1)口內(nèi)側(cè)，然后將內(nèi)筒(2)置于外筒(1)小圈(4)中固定；實驗時，取一定量兩微溶液體分別將密度小液體(8)和密度大液體(9)盛入外筒(1)和內(nèi)筒(2)中，確保內(nèi)筒密度大液體(9)液面略高于外筒密度小液體(8)液面，再用制作的一個長方體形狀的有機透明箱(3)，將整個實驗裝置密閉于有機透明箱(3)中。