[發(fā)明專利]一種二氧化碳凝華可視實驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710751580.1
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107633756B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 厲勁風;邱利民;王雅寧;王建熊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G09B23/24
• 分類號: G09B23/24;B01D7/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于，包括：

凝華器，內設用于二氧化碳凝華成干冰的凝華腔，以及連通所述凝華腔的進氣口和出氣口；

冷源，為二氧化碳凝華提供冷量；

溫控組件，設置在凝華腔的正下方，包括將所述冷源內的冷量傳遞至所述凝華腔內的導熱件，以及從下至上依次設置在導熱件內的第一加熱層、第一溫度傳感器組、第二加熱層和第二溫度傳感器組，第一加熱層和第二加熱層均由若干加熱器水平均布而成，第一溫度傳感器組和第二溫度傳感器組均由若干溫度傳感器水平均布而成，且各加熱層及各溫度傳感器組均受控制器控制；所述導熱件內設有若干空腔，用于放置同層加熱器或同層溫度傳感器的空腔相互連通；

測量組件，用于測量所述凝華腔的干冰厚度；

控制器，通過控制所述導熱件調整凝華腔內低溫側的溫度，并根據實時測量的干冰厚度，記錄干冰凝華厚度與溫度變化的規(guī)律；

所述的凝華器、冷源和溫控組件安裝在一真空腔內；所述凝華腔的上表面設有第一透明窗；所述真空腔的上表面設有與所述第一透明窗正對且平行的第二透明窗，所述測量組件包括超聲波測距儀和滑軌，所述超聲波測距儀設置在所述第二透明窗的正上方，所述超聲波測距儀可在所述滑軌上平行于所述第二透明窗，所述超聲波測距儀的信號輸出端與所述控制器相連；

經過預冷的二氧化碳氣體通過進氣口進入到所述凝華腔中，二氧化碳氣體在凝華腔的低溫壁面發(fā)生凝華，生成干冰，剩余的二氧化碳氣體通過出氣口排出；所述凝華腔的低溫壁面的冷量從冷源獲得，所述控制器通過控制所述溫控組件對從冷源傳遞到凝華腔壁面的冷量進行加熱，從而控制凝華腔的低溫壁面溫度，進而使二氧化碳在不同溫度的壁面發(fā)生凝華，通過測量組件測量干冰的厚度并傳送給控制器，得到此不同溫度下二氧化碳的凝華規(guī)律。

2.根據權利要求1所述的二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于：

所述的凝華腔和真空腔的頂部均設有位置對應的透明窗，測量組件位于透明窗的上方。

3.根據權利要求1所述的二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于：

所述的冷源為液氮池，導熱件一端伸入液氮池內，另一端貼住所述凝華腔的外壁。

4.根據權利要求1所述的二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于：

所述的測量組件包括一測距儀。

5.根據權利要求4所述的二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于：

所述的測量組件還包括一滑軌，所述的測距儀與該滑軌滑動配合。

6.根據權利要求1所述的二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于：

所述的導熱件為一銅制體，該銅制體內部設有若干空腔，所述的加熱層位于銅制體的空腔內。

7.根據權利要求6所述的二氧化碳凝華可視實驗裝置，其特征在于：

每個加熱層包括溫度傳感器和若干同層分布且受控于所述控制器的加熱器；

用于放置同層加熱器的空腔相互連通。