[發明專利]氣體比熱容比測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201510536904.0
• 申請日: 2015-08-27
• 公開（公告）號: CN105158292A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 萬一民
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 祁文彥

1.一種氣體比熱容比測量裝置,其特征在于,包括：

共振腔，所述共振室包括圓筒腔體、活塞、揚聲器，揚聲器設置在圓筒腔體的一端，且與圓筒腔體密封連接，活塞設置在圓筒腔體中，圓筒腔體、活塞與揚聲器構成一個密閉空間；

測定儀，所述測定儀包括信號發生器、交流數字電壓表、電阻箱、氣壓表，揚聲器與信號發生器之間電連接。

2.根據權利要求1所述的氣體比熱容比測量裝置，其特征在于，所述圓筒腔體上設置有刻度線。

3.根據權利要求1所述的氣體比熱容比測量裝置，其特征在于，所述活塞的活塞桿為絲桿，圓筒腔體異于安裝揚聲器的一端設置有端蓋，端蓋上設置有螺紋孔，活塞的活塞桿與圓筒腔體的端蓋螺紋連接，所述活塞的活塞桿末端設置有旋轉手臂。

4.根據權利要求1所述的氣體比熱容比測量裝置，其特征在于，所述揚聲器包括音圈、紙盆、支撐彈片、磁鋼、磁通路和盆架，紙盆內徑為98mm，紙盆彈性系數為3.04*10^3N/m；交流數字電壓表測試范圍為0—25.5mV,信號發生器的頻率調節范圍為0—1000Hz；氣壓表的測量范圍為0—500Psi。

5.根據權利要求1所述的氣體比熱容比測量裝置，其特征在于，所述圓筒腔體是用有機玻璃制成，其內徑100mm，外徑110mm，壁厚5mm，筒長400mm。

6.一種利用權利要求1-5任一項所述的裝置進行氣體比熱容比測量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將信號發生器與揚聲器用導線連接好，將信號發生器與外電源連接；

步驟二、轉動旋轉手臂調節活塞的位置，計算出圓筒腔體內氣體的初始體積V；

步驟三、調節信號發生器，當交流數字電壓表輸出電壓最大值時，則揚聲器與信號發生器發生諧振，記錄此時調節信號發生器的調節頻率f₀，即圓筒腔體中氣體體積為V時,揚聲器的發聲頻率；

步驟四、多次重復步驟二、三，測得多組圓筒腔體內氣體體積值和調節信號發生器的調節頻率值；

步驟五，采用上述測得圓筒腔體內氣體體積值和調節信號發生器的調節頻率值，用1/V做橫坐標，f₀^2做縱坐標做出一條斜率為α,截距為b的斜線；

步驟六、根據公式f02=r4Pγ4mV+k4mπ2,]]>得出α=r4Pγ4m,γ=4mαr4P,]]>計算出等效質量m和γ值；

其中，r為揚聲器紙盆半徑；

k為揚聲器運動部件的彈性系數；

P為平衡狀態的氣壓，由絕對氣壓表或氣體比熱容比測定儀測出；

m為揚聲器運動部件的等效質量。