[發明專利]一種具有容錯結構的動態密封量熱器

有效

• 申請號: 202010431067.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111413012B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 徐燕;張曉英;黃年偉;高梓晗;戴本書
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00;G09B23/16;F16J15/10
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理事務所(普通合伙) 11756
• 代理人: 楊磊

本發明提供了一種具有容錯結構的動態密封量熱器，包括：膠蓋(7)的上部為較大圓柱體，下部較小的圓柱體上部開有環槽(10)，密封筒(8)為用軟橡膠材料制成的薄壁筒形，上端緊套在膠蓋(7)的下部圓柱體上并嵌入環槽(10)內，中部略呈腰鼓形，下端連接膠圈(3)，膠圈(3)的底面粘貼軟膠墊(9)，當膠蓋(7)蓋在外筒(1)上時，密封筒(8)帶動膠圈(3)及軟膠墊(9)壓在內筒(2)上沿的圓弧邊上，將內筒(2)密封，外筒上沿直接與膠蓋7接觸，外筒1與內筒2中間形成不流動的空氣層。該量熱器沒有結構設計缺欠，能夠在動態測量工作中保持系統與外界無熱量交換。

技術領域

本發明涉及一種教學儀器，尤其涉及一種具有容錯結構并能夠在動態工作中保持密封的量熱器。

背景技術

量熱器是一種用于測量系統內部熱量變化情況的保溫裝置。物理實驗中常用的量熱器如圖1所示：外筒1、內筒2直接和膠蓋7接觸密封，外筒1與內筒2之間形成不流動的空氣層，以減少和外部的熱傳導，膠蓋6上制有攪拌器插孔5和溫度計插孔6。該量熱器存在的問題是膠蓋6需同時和外筒1及內筒2的上沿接觸以確保密封，這在結構設計中是不合理的，實際上由于制造精度及熱膨脹等問題，難以保證外筒1與內筒2的上沿都恰好和膠蓋6的相應部位緊密接觸，外筒1、內筒2必有其一封閉不嚴，這是量熱器難以保證密封的一個重要原因。這樣的設計要求量熱器沒有制造誤差，并且沒有考慮熱膨脹不均勻以及操作者失誤等因素，此外膠蓋7上的攪拌器插孔5和溫度計插孔6也會導致熱量損失。

申請號為201620751703.2提供了一種密封圈式量熱器。該量熱器很好的解決了攪拌器插孔及溫度計插孔與外界產生熱交換的問題，但仍存在(1)很難做到與內筒或外筒上沿接觸的密封圈在全部周長上都做到質量均勻、鑲嵌制作均勻，高度一致，仍會導致內筒或外筒必有其一封閉不嚴；(2)不能很快的將膠圈位置恰好和內、外筒的上沿對齊，有些實驗如“混合法測量金屬的比熱容”實驗，待測物質金屬塊置于內筒后一般會在幾秒鐘內迅速達到平衡，該裝置無法完成測量工作。

發明內容

針對背景技術中存在的上述問題，本發明提供了一種動態密封量熱器，所述量熱器對制造精度導致的密封不嚴以及各部件熱膨脹不均勻導致的密封不嚴可以實現自動調節，使得量熱器系統保持密封，具有超強的容錯率，并且操作便捷，有利于操作者迅速完成操作，使得量熱器系統在動態工作中可靠密封，能夠適應所有的大學物理實驗中全部實驗項目的測量工作，將系統與外界的熱交換降至最低。

具體技術方案如下：

一種具有容錯結構的動態密封量熱器，如圖3所示，包括外筒1、內筒2、膠圈3、墊圈4、膠蓋7、密封筒8、軟膠墊9、環槽10，所述的外筒1與內筒2均為底端封閉的圓筒，筒口上沿向外延伸成圓弧狀，內筒2通過絕熱的墊圈4置于外筒1內的底部，內筒2與外筒1之間留有均勻的間隙。

所述的膠蓋7為用硬橡膠制成的階梯形圓柱體，膠蓋7的上部為直徑較大的圓柱體，下部為直徑較小的圓柱體，下部圓柱體的側面沿圓周方向開設有環槽10，所述環槽10位于下部圓柱體靠近上部圓柱體的一側。

所述的密封筒8為用柔性材料例如軟橡膠制成的薄壁筒，上端緊套在膠蓋7的下部圓柱體上并嵌入環槽10內，中部略呈腰鼓形，下端連接膠圈3，膠圈3的底面設有軟膠墊9，當膠蓋7蓋在外筒1上時，密封筒8帶動膠圈3及軟膠墊9壓在內筒2上沿的圓弧邊上，較重的膠蓋7通過密封筒8對膠圈3及軟膠墊9施加壓力，密封筒8產生彈性變形，同時軟膠墊9與內筒2上沿的接觸處也產生少量變形，確保將內筒2密封。

所述的外筒1上沿直接與膠蓋7接觸，外筒1與內筒2中間形成不流動的空氣層。

所述的密封筒8下端與膠圈3采用粘接方式連接，并使得膠圈3的圓環平面與膠蓋7的平面保持平行狀態。

所述的膠蓋7上分別設有攪拌器插孔5、溫度計插孔6，并在與攪拌器插孔5、溫度計插孔6同軸的圓形槽內，分別嵌有小密封環11。