[實用新型]氣體比熱容比的測量裝置

有效

• 申請號: 201220700559.1
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN202947984U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 支珊;王啟銀;劉秀卿
• 申請（專利權）人: 山西省電力公司大同供電分公司;國家電網公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 胡時冶;王宇楊

技術領域

本實用新型涉及一種物理實驗裝置，尤其是涉及一種氣體比熱容比的測量裝置。

背景技術

氣體的比熱容比稱為氣體的絕熱系數，是熱力學的一個重要參數。常用測定氣體的比熱容比的方法有絕熱膨脹法，振動法。前者測量誤差大，后者測量參數多，裝置復雜，操作繁瑣。

實用新型內容

為了克服上述缺點，本實用新型提出一種氣體比熱容比的測量裝置，該裝置占地小，操作簡單，且有效減少了人為誤差，測量精度高。

本實用新型是這樣實現的：一種氣體比熱容比的測量裝置，包括微型氣泵，儲氣瓶，燒瓶，光電門，所述微型氣泵上裝有氣量調節旋鈕，導氣管將微型氣泵連接到儲氣瓶，在儲氣瓶瓶口處裝有調節閥和壓強傳感器，所述燒瓶通過導管與儲氣瓶相連，燒瓶的玻璃管內裝有小鋼球，所述光電門由鐵架臺固定，其特征在于：壓強傳感器和光電門通過導線連接到主機箱上，所述主機箱上還設置有壓強傳感器指示燈，光電門指示燈，液晶顯示屏及開關。

所述光電門安裝到比小鋼球位置高的燒瓶的玻璃管外。

所述小鋼球的直徑比玻璃管的直徑小0.01～0.02毫米。

所述燒瓶在玻璃管上開設一個小孔，測量過程中小鋼球以小孔為平衡位置沿豎直方向做簡諧振動。

本實用新型的優點是：采用壓強傳感器，光電門和主機結構，可以直接精確讀出燒瓶內實時的氣體壓強，和小球的振動周期，改進了先通過氣壓計測量大氣壓強，再根據公式求出燒瓶內壓強的間接測量方法，簡化了測量步驟，減少人為讀數誤差，提高了測量精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是燒瓶的示意圖；

圖3是主機電路板框圖結構示意圖；

圖中：微型氣泵1，氣量調節旋鈕2，調節閥3，壓強傳感器4，儲氣瓶5，燒瓶6，小鋼球7，光電門8，鐵架臺9，壓強傳感器指示燈10，光電門指示燈11，液晶顯示屏12，主機箱13，啟動開關14，復位開關15，小孔16。

具體實施方式

下面結合附圖與實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

本實用新型所述裝置：包括微型氣泵，儲氣瓶，專用燒瓶，小鋼球，光電門，鐵架臺，壓強傳感器，主機箱，液晶顯示屏，啟動開關，復位開關，狀態指示燈，主電路板，導線，電纜等。

如圖1所示，氣體比熱容比的測量裝置包括微型氣泵1，其上裝有氣量調節旋鈕2，導氣管將微型氣泵1和儲氣瓶5相連，儲氣瓶5瓶口處裝有調節閥3和壓強傳感器4，燒瓶6通過導管與儲氣瓶5相連，燒瓶6的玻璃管內裝有小鋼球7，小鋼球的直徑比玻璃管的直徑小0.01～0.02毫米，光電門8由鐵架臺9固定，安裝到比小鋼球7位置稍高的專用燒瓶6的玻璃管外，壓強傳感器4和光電門8通過導線連接到主機箱13上。主機箱13包括壓強傳感器指示燈10，光電門指示燈11，液晶顯示屏12，啟動開關14，復位開關15。

如圖2所示，燒瓶6在玻璃管上開設一個小孔16，測量過程中小鋼球7以小孔為平衡位置沿豎直方向做簡諧振動。

如圖3所示，主機電路以PIC16F877A為主要芯片，包括壓強傳感器電路，光電門信號電路，液晶顯示驅動電路，指示燈電路，晶振電路，復位電路，交直流轉換穩壓電路。

以測量空氣的比熱容比為例，具體步驟如下：

1.用螺旋測微器測量小鋼球的直徑d，用物理天平測量小鋼球的質量m。

2.連接好實驗裝置，打開微型氣泵，按下主機的啟動開關，適當控制微型氣泵的流量，可使小鋼球在玻璃管中以小孔為平衡位置沿豎直方向做簡諧振動，光電門將小鋼球的振動次數，壓強傳感器將儲氣瓶的壓強信號，分別通過導線將信號傳送到主機上，主機處理后，將振動周期T和壓強p在液晶屏上顯示。

3.已知專用燒瓶體積V，由公式Y=64mV/T²pd⁴即可求出空氣的比熱容比。

以上對本實用新型的結構進行了闡述，但是本實用新型所介紹的實施例于此并沒有限制的意圖，在不背離本實用新型主旨的范圍內，本實用新型可有多種變化和修改。