[實用新型]帶壓力表溫度數顯型玻意耳定律演示器

有效

• 申請號: 201220339443.X
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN202650354U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 翁華先;高福欣;鄧瑞杰
• 申請（專利權）人: 鄭州利生科教設備有限公司
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本實用新型涉及一種教學儀器，特別是一種帶壓力表溫度數顯型玻意耳定律演示器。

背景技術

在新編普通高中課程標準實驗教科書《物理》選修3-3冊中，講授“波意耳定律”?時，需要進行探究演示實驗。

探究波意耳定律是高中物理教學內容，但是，建國以來一直沒有專用儀器，教育部以前的配備教學儀器目錄中，采用“氣體定律演示器”?來做實驗。由于“氣體定律演示器”?專用性不強，實驗誤差較大，可見度不高，嚴重影響教學效果。2010年教育部頒布新的普通高中理科教學儀器配備標準時，新増了波意耳定律演示器項目。該教學專用儀器目前國內尚無定型產品。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種實驗精度高、可見度強、有助于提升教學效果的玻意耳定律演示器。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：帶壓力表溫度數顯型玻意耳定律演示器，包括底座，底座上設有壓強傳遞顯示系統和氣體體積測試系統，所述壓強傳遞顯示系統包括液壓室、指針壓力表、安全閥和進氣導管，指針壓力表和安全閥設在液壓室頂部，進氣導管的內端管口位于液壓室內上部，進氣導管上設有位于液壓室外部的進氣閥，液壓室下部通過連接管與氣體體積測試系統連通，氣體體積測試系統連接有設在底座上的溫度數字顯示系統。

所述氣體體積測試系統包括貯氣柱、進排水管和刻度板，進排水管與貯氣柱的下部連接，進排水管上設有進排水閥，刻度板設在貯氣柱側部，貯氣柱下部與連接管的一端連接；所述液壓室和貯氣柱都由透明材料制成。

所述溫度數字顯示系統包括溫度傳感器、微處理器和溫度顯示屏，溫度傳感器密封固定在貯氣柱的頂部，溫度傳感器和溫度顯示屏分別與微處理器通過數據線連接。

采用上述技術方案，在課堂上演示時，先打開進排水閥，向貯氣柱內并通過連接管向液壓室中充入一定量的水，然后關閉進排水閥，接著打開進氣閥，通過進氣導管向液壓室內充入壓力氣體，壓力氣體將液壓室內的水通過連接管壓入到貯氣柱中，壓力表顯示出壓力數值，壓力越大，貯氣柱上部的空氣柱的體積越小。溫度傳感器將采集到空氣柱內的溫度信號輸送到微處理器，微處理器將溫度信號轉換為數字信號在溫度顯示屏上顯示出具體溫度數值，從而演示一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強P與體積V成反比的規律。用本實用新型做演示實驗，任意取10組數據進行計算，平均誤差小于1.0％，溫度不變值不大于0.1℃。當演示結束后，打開進排水閥，將水排出即可。安全閥起到避免壓力過大損壞零部件的作用。

本實用新型設計合理、結構簡單，專用性強，實驗誤差小，并具有極強的可見度，充分提高了教學效果，實用性強，易于推廣應用。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的帶壓力表溫度數顯型玻意耳定律演示器，包括底座1，底座1上設有壓強傳遞顯示系統和氣體體積測試系統，壓強傳遞顯示系統包括液壓室2、指針壓力表3、安全閥4和進氣導管5，指針壓力表3和安全閥4設在液壓室2頂部，進氣導管5的內端管口位于液壓室2內上部，進氣導管5上設有位于液壓室2外部的進氣閥6，氣體體積測試系統連接有設在底座1上的溫度數字顯示系統。

氣體體積測試系統包括貯氣柱7、進排水管8和刻度板9，進排水管8與貯氣柱7的下部連接，進排水管8上設有進排水閥10，刻度板9設在貯氣柱7側部，貯氣柱7下部通過一節連接管11液壓室2下部連通。

溫度數字顯示系統包括溫度傳感器13、微處理器14和溫度顯示屏15，溫度傳感器13密封固定在貯氣柱7的頂部，溫度傳感器13和溫度顯示屏15分別與微處理器14通過數據線連接。

貯氣柱7用透明材料制造，有效高度不小于400mm，壁厚不小于3mm；可見度較高，氣體體積變化測試精確。

刻度板9緊貼在貯氣柱7兩側，按氣體體積變化分度100等分自上而下設置刻度，毎10等分標有數值，讀取方便，計算簡便。

壓強傳遞采用液壓傳遞方式，克服了現有的“氣體定律演示器”的貯氣柱較短，用活塞加壓，摩擦生熱影響氣體溫度變化，造成實驗誤差較大的缺陷。本實用新型的液壓室2由透明材料制造，用液體加壓，壓強傳遞過程清晰可見，控制平穩，取值精確。

指針壓力表3量程為0—0.25Mpa，分度值0.01Mpa，精度4.0級，示值誤差應不大于1個分度值。

進氣閥6、安全閥4、進排水閥10均應采用金屬制品，進氣閥6和進排水閥10有方向標識，安全閥4控制液壓室2內的壓力達到0.20Mpa時自動釋壓，保證實驗安全。