[實用新型]一種固體比熱容測量裝置

有效

• 申請號: 201721413881.5
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN207600989U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 顧海榮;袁溪偉;劉文佳
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型公開了一種固體比熱容測量裝置，包括隔熱箱、隔熱板、加熱板、第一熱電偶、熱電偶組；隔熱箱中裝有進行熱交換的液體，隔熱板設置在隔熱箱上且位于液體的上方，隔熱板能夠自隔熱箱中抽離；待測物體設置在隔熱板的頂部，第一熱電偶設置在待測物體上，加熱板設置在隔熱箱的頂部對待測物體進行加熱；熱電偶組設置在隔熱箱的下部。測量的整個過程均在隔熱箱中進行，提高了測量精度，而且該裝置結構簡單、操作便捷具有較強的使用和推廣價值。

技術領域

本實用新型屬于物理實驗儀器領域，涉及一種比熱容試驗裝置，具體為一種固體比熱容測量裝置。

背景技術

目前在物理實驗中，固體比熱容的測試是比較常見的實驗，實驗一般采用量熱器進行比熱容的測試，利用熱平衡原理進行測量，在絕熱容器里高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量，然而這種測試方法在熱量傳遞過程中達到熱平衡的熱交換時間過長，對外散熱較多，傳熱過程中雖經攪拌，溫度分布仍不很均勻，造成水溫測量不準，使比熱容的測量存在較大的誤差。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種固體比熱容測量裝置，通過第一熱電偶對于水溫的變化實時進行檢測，第二熱電偶設置在待測材料的內部，采集待測材料內部溫度的實時變化，從而更加準確的掌握傳熱過程，并通過采集的數據計算出測量材料的比熱容。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種固體比熱容測量裝置，包括隔熱箱、隔熱板、加熱板、第一熱電偶和熱電偶組；

其中，隔熱箱中裝有進行熱交換的液體，隔熱板設置在隔熱箱上且位于液體的上方，隔熱板能夠自隔熱箱中抽離；待測物體設置在隔熱板的頂部，第一熱電偶設置在待測物體上，加熱板設置在隔熱箱的頂部對待測物體進行加熱；熱電偶組設置在隔熱箱的下部，且位于溶液中。

進一步，所述隔熱箱的內底面上設置有至少一個凸塊，保證待測物體與溶液充分接觸。

進一步，所述隔熱箱對稱的兩個側壁，其中一個側壁上設置有安裝孔，另外一個側壁的內壁上設置有凹槽；隔熱板的端部設置有與凹槽相適配的凸臺，隔熱板的一端設置在安裝孔中，隔熱板端部的凸臺設置在隔熱箱的凹槽中。

進一步，所述第一熱電偶設置在待測物體的中心。

進一步，所述熱電偶組包括多個電熱偶，多個電熱偶設置在隔熱箱側壁的不同高度處。

進一步，所述隔熱箱中還設置有攪拌裝置，用于攪拌溶液，是溶液受熱均勻。

進一步，所述攪拌裝置為攪拌扇，其安裝在隔熱箱的側壁上。

進一步，還包括數據采集裝置和上位機；所述第一熱電偶和熱電偶組均與采集裝置連接，采集單元與上位機連接。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

本實用新型提供的一種固體比熱容測量裝置，通過將待測量物體放置在隔熱裝置中進行加熱，抽離個隔熱板，使加熱后的物體落入水中，通過待測物體將熱量傳導給水，使水與待測量物體的溫度保持一致，然后計算出測量物體的比熱容，整個測量過程均在隔熱裝置中進行，大大降低了傳熱的過程，降低了傳熱過程的熱損耗，避免了不必要的熱量損失，從而增加了測量結果的準確性。

在隔熱箱的底部設置凸塊，避免物體的底面與隔熱箱的底面接觸，使加熱后的物體充分與水接觸，加快熱傳導過程，減少熱量損失，進一步提高測量精度。

通過安裝孔和凹槽將隔熱板固定在隔熱箱的中部，該固定裝置結構簡單，抽離安裝便捷。

將第一熱電偶設置在測量物體的中間，熱電偶組測量不同高度的水溫，提高了測量的準確性。

為了進一步減少熱平衡的時間，減少熱損失，在隔熱箱中設置攪拌扇攪拌水。