[發明專利]一種關于氣壓對沸點影響的教學實驗裝置

有效

• 申請號: 201510060868.5
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104680895B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 毛翔宇;楊曉林;王琴
• 申請（專利權）人: 四川科業教學儀器設備有限責任公司;毛翔宇
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙)51217
• 代理人: 薛波

技術領域

本發明屬于中小學物理/自然科學教學中的演示實驗裝置，具體涉及一種關于氣壓對沸點影響的教學實驗裝置。

背景技術

總所周知，氣壓對沸點具有很大的影響，氣壓高的地方，對應的沸點較低；氣壓低的地方，對應的沸點較高。在中小學物理或者自然科學的教學中，為了讓學生們更容易明白氣壓對沸點的影響，通常采用這樣一種教學實驗裝置：采用平底燒瓶裝水，下方通過酒精燈加熱，觀察其在常壓狀態下沸騰所需要的時間。為了觀察在低壓或者高壓狀態下水的沸騰情況，于是在平底燒瓶的口部連接注射器，并實現密封，通過注射器向瓶中注射氣體或者抽出氣體，從而營造高壓或者低壓環境，再觀察水在高壓或者低壓狀態下沸騰所需要的時間。

但是，此種教學實驗設備，通過注射器來控制平底燒瓶中的氣壓，不僅氣壓控制不精確，實驗效果不明顯，而且還存在嚴重的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有的教學實驗裝置中存在的問題，提供一種關于氣壓對沸點影響的教學實驗裝置，氣壓控制精確，實驗效果明顯，更容易理解，并且安全性更好。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種關于氣壓對沸點影響的教學實驗裝置，包括密閉室，

密閉室內放置有水容器，以及用于加熱水容器的加熱器；

密閉室外設置有依次相連的空壓機、氣壓控制器和真空泵，且空壓機、氣壓控制器和真空泵還分別與密閉室相連；

密閉室外還設置有CCD攝像頭和CCD顯示器，CCD攝像頭固定于密閉室外，采集水容器中水的沸點變化圖像，且CCD攝像頭與CCD顯示器相連。

優選地，所述的密閉室采用圓柱狀玻璃管，并在上下兩端分別通過上蓋板和下蓋板密封而成；上蓋板和下蓋板之間通過密封螺桿連接固定，同時在密閉室與上蓋板、密閉室與下蓋板之間設置有密封部件。

優選地，還包括插入密閉室內的氣壓表。

優選地，所述的密閉室外還設置有與密閉室相連的安全閥。

優選地，所述的空壓機和密閉室的連接管路上還設置有閥門一，真空泵和密閉室的連接管路上還設置有閥門二。

優選地，所述的密閉室外還設置有溫度控制顯示器，溫度控制顯示器與密閉室內的加熱器相連。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

本發明的一種關于氣壓對沸點影響的教學實驗裝置，通過氣壓控制器分別控制空壓機和真空機來實現密閉室內的氣壓，控制更加精確，確保實驗效果明顯，更容易理解；同時設置有CCD攝像頭及CCD顯示器，記錄實驗數據，以便后續的進一步分析，總結；并且還設置有泄壓閥，保證實驗裝置的安全性。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖。

圖中標記：1-CCD攝像頭，2-CCD顯示器，3-水容器，4-加熱器，5-密封部件，6-閥門二，7-真空泵，8-安全閥，9-溫度控制顯示器，10-氣壓控制器，11-空壓機，12-閥門一，13-下蓋板，14-密封螺桿，15-密閉室，16-上蓋板，17-氣壓表。

具體實施方式

參照圖1，本發明的一種關于氣壓對沸點影響的教學實驗裝置，包括密閉室15，密閉室15內放置有水容器3，以及用于加熱水容器3的加熱器4，通過加熱器4加熱水容器3中的水，直至沸騰。

密閉室15外設置有依次相連的空壓機11、氣壓控制器10和真空泵7，且空壓機11、氣壓控制器10和真空泵7還分別與密閉室15相連，空壓機11和密閉室15的連接管路上還設置有閥門一12，真空泵7和密閉室15的連接管路上還設置有閥門二6。通過氣壓控制器10檢測密閉室15內的氣壓，并根據需要，分別控制空壓機11和真空泵7，以提供高壓和低壓環境。在空壓機11工作的情況下，可打開閥門一12，關閉閥門二6；當真空機工作的情況下，可關閉閥門一12，打開閥門二6，保證氣壓精確控制，互不干涉。

密閉室15外還設置有CCD攝像頭1CCD顯示器2，CCD攝像頭1固定于密閉室15外，采集水容器3中水的沸點變化圖像，且CCD攝像頭1與CCD顯示器2相連。通過CCD攝像頭1采集水容器3中的水的變化情況，并通過CCD顯示器2轉換成圖像呈現出來。

密閉室15采用圓柱狀玻璃管，并在上下兩端分別通過上蓋板16和下蓋板13密封而成；上蓋板16和下蓋板13之間通過密封螺桿14連接固定，同時在密閉室15與上蓋板16、密閉室15與下蓋板13之間設置有密封部件5。