[發明專利]熱力水流演示裝置

在審

• 申請號: 201910297300.3
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110085104A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 王憲鵬
• 申請（專利權）人: 王憲鵬
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12;G09B23/16
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 臧傳進

本發明公開了一種熱力水流演示裝置，包括自上而下活連接的透明杯體、加熱裝置、加熱控制器和底座，透明杯體內裝有常溫自來水，杯底的充液排氣口設有染料囊體，透明杯體外設有與杯體內腔連通的螺旋環繞有透明軟管，透明軟管上的變色測溫貼。本發明主要用于展示水體受熱時的運動規律和動態。使用時，透明杯體呈杯底朝上的倒扣狀態，利用電加熱棒對水體進行加熱。在加熱前后，通過顏料液運行軌跡和透明軟管上變色測溫貼的變色次序，可觀察和判斷出水體在加熱過程中的運行動態、水溫的變化層次和熱力運行方向。

技術領域

本發明屬于流體熱力學演示裝置技術領域，尤其是涉及一種容器內水在受熱時的運行動態演示裝置。

背景技術

靜態水在加熱時，受熱脹冷縮影響，溫度高的水不斷往上運行，水體就會發生運動并產生一定的動力。正常情況下，水體受熱時的運行狀態，難以直接觀察到，在教學和實踐中，不利于正確認識和理解水受熱后的流動狀態和熱力學規律。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能直觀展示水體在受熱時運行狀態的裝置。

為解決上述技術問題，本發明包括自上而下活連接的透明杯體、加熱裝置、加熱控制器和底座；

所述透明杯體的杯底上設有充液排氣口，所述充液排氣口上設有與之活接的染料囊體，染料囊體上設有伸入到杯體內的加注管，染料囊體內設有顏色指示液，染料囊體的端頭與充液排氣口緊密相接，透明杯體側壁的上、下兩端分別設有一導管接口；透明杯體外設有螺旋環繞的透明軟管，透明軟管兩管口分別與杯體上、下的導管接口插接，透明軟管的管腔與透明杯體內腔相通，透明軟管的外表面設有變色測溫貼，透明杯體內裝有自來水；

所述加熱裝置，所述加熱裝置包括電加熱棒和加熱棒座，加熱棒座與透明杯體活連接，其外緣與杯口內壁緊密相接，電加熱棒一端與加熱棒座中心部位緊固連接，棒體伸入到透明杯體杯腔內；

所述加熱控制器，加熱控制器包括溫度顯示單元、溫度設置按鈕、加熱開關、電源插孔和溫度感應探頭，溫度感應探頭位于透明杯體中部并伸入到杯腔中，感應探頭與加熱控制器感應開關電連接，電加熱棒與加熱控制器的電源連接。

所述透明軟管在透明杯體在上、下的導管接口之間并排螺旋分布，每層環圈上均設有變色測溫貼。

所述透明軟管每層環圈的相對兩側分別設有一變色測溫貼，其中一側的變色測溫貼為低溫顯示列，另一側的變色測溫貼為高溫顯示列。

所述加熱棒座上設有密封膠圈，加熱棒座與透明杯體螺紋連接。

所述加熱控制器的上端與加熱棒座插接，下端插接在底座上。

本發明的有益效果在于：由于本發明設有透明杯體、加熱裝置和加熱控制器，透明杯體內裝有常溫自來水，杯底上設有充液排氣口，充液排氣口上設有與之活接的染料囊體，透明杯體外設有與杯體內腔連通的螺旋環繞的透明軟管，透明軟管外粘貼有變色測溫貼，加熱裝置的電加熱棒伸入到杯體內。它主要通過電加熱棒對杯體內水進行加熱，并通過顏料液運行軌跡和變色測溫貼顏色變化順序，來直觀展示水體受熱運動的規律和動態。使用時，透明杯體呈杯底朝上的倒扣狀態，加熱前，通過染料囊體將溫度低于常溫的水溶性染料液體注入到水體底部，然后利用電加熱棒對水體進行加熱。水體在加熱過程中，電加熱棒周圍的水溫率先上升，并向上運行，底部的染料液隨水體運行，便可直觀顯示水體在加熱過程中的運行狀態。持續進行加熱，水體溫度達到預設數值，加熱棒停止加熱后，容器內水循環相對減弱。在加熱過程中，杯體中水從上端進入透明軟管，在管體內運行，通過顏料液的流動能直觀顯示水循環動態。同時，通過透明軟管上的變色測溫貼顏色變化，可以觀察水溫的變化層次和熱力運行方向。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：

圖1是本發明整體結構示意圖；

圖2是本發明部分剖示意圖；