[其他]電化學法狹縫便攜式流譜顯示儀

無效

• 申請號: 86201956
• 申請日: 1986-04-06
• 公開（公告）號: CN86201956U
• 公開（公告）日: 1987-07-22
• 發明（設計）人: 毛根海
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 張法高

本實用新型屬于流動顯示裝置

為了配合工程流體力學課的課程教學，流譜顯示儀（也稱流線儀）是必不可少的教學輔助裝置。因為“流線”是工程流體力學課動力學部分十分重要的抽象概念，它是由抽象的定義引伸出來的，又廣泛的應用于抽象的推理計算之中。如在基礎理論中，伯諾里方程的推導就必須引用流線的性質，在深入計算中，流網法求解平面勢流問題也必須首先作出流線圖。目前國內外已研制的流線儀，雖然種類不少，但它們都存在一個最大的共同缺陷，就是無論那種裝置，要想隨身攜帶到課堂上去在無外部供水情況下清晰地顯示出流線，全都不行。而這一點作為一個完臻的教學輔助裝置，正是必須盡力使之具備之處。為此，國內外都已作了不少研究，但由于技術的困難，至今仍無滿意的成果。

目前國內外可用于教學的流譜顯示裝置，有循環水槽式流動顯示設備、油槽式流線儀和煙風洞式流線儀等，其中，煙風洞式用得較普遍。

煙風洞式流線儀是在長矩形截面風洞中放置固體繞流模型，利用燒香發煙模擬流線。該裝置由鼓風機、鎮流裝置、顯示面、光源等部分組成。它的最大優點是在光照下，由煙霧形成的流線可以看得較清楚。但整個裝置較笨重，無法攜帶，一般只能裝置于一固定的處所，而且風洞內流動不大均勻，流線不太穩定；外加介質“煙”與空氣又有差異，對流場有干擾；流譜圖象容易失真；只能顯示繞流問題；操作麻煩，造價又高（3880元／臺）。本實用新型就是針對上述缺點作了改進，提出了電化學法狹縫便攜式流譜顯示儀。

本實用新型的目的在于，它具有狹縫顯示面〔2〕、化學指示液〔8〕、多點插入式電極〔6〕、特微水泵〔14〕。其狹縫顯示面可采用有機玻璃制作，作為流道的狹縫〔4〕厚度可為1～10mm，最佳可以為3mm。化學指示液可為麝香草酚蘭（C₂₇H₃₀O₅S）、奧代麝香草酚蘭（C₂₇H₂₃O₅Br₂S）的水溶液（以下簡稱酚蘭液）。以該水溶液作為本顯示儀流動工作液。用于循環供水的特微水泵〔14〕是可以由特微電機〔16〕、止水填料環〔17〕、微型水泵〔20〕連軸整體組成，止水可以采用黃油棉紗〔19〕。

水流在水泵〔14〕驅動下自小水箱〔7〕經孔板〔9〕鎮流后均勻地流入顯示面的狹縫流道〔4〕內，在狹縫顯示板〔2〕的上游處設有多點插入式電極〔6〕，經電極電解發色，在每一陰極點處產生一條染色線，並隨液體的流動在顯示面上形成流線，旋渦等流動圖譜。流經顯示面的液體經水泵〔14〕、橡皮管〔12〕〔13〕送回小水箱內。電極產生的色線在水泵內攪拌后自然中和消失，使工作液體又恢復到發色前的原色。如此周而復始，形成閉路顯示循環系統。

電極的發色是在水電解和化學指示液共同作用下產生的。本實用新型選用的酚蘭水溶液在PH值小于8時，呈淡黃色，PH值大于8時呈蘭色。先把酚蘭液的酸堿度配成變色的臨界狀態（PH≈8），這時的酚蘭液對OH^－離子十分敏感，有少量的剩余OH^－離子存在，就可使該酚蘭液變蘭色。由于水電解時有：

顯然水電解時，陰極附近會產生剩余OH^－離子，使溶液呈堿性。因此，在該電極堿性作用下就會使臨界狀的酚蘭液呈現蘭色，從而產生出陰極染色線。根據總電解式，電解水並不會改變其酸堿度，即酚蘭液最終仍保持原色。