專利名稱：溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種教學儀器，特別是ー種溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器。
背景技術：
在新編普通高中課程標準實驗教科書《物理》選修3-3冊中，講授蓋“蓋呂薩克定律”吋，需要進行探究演示實驗。探究蓋呂薩克定律是高中物理教學內容，但是，建國以來一直沒有專用儀器，教育部以前的配備教學儀器目錄中，采用“氣體定律演示器”來做實驗。由于“氣體定律演示器”專用性不強，實驗誤差較大，可見度不高，嚴重影響教學效果。2010年教育部頒布新的普通高中理科教學儀器配備標準時，新増了蓋呂薩克定律演示器項目。該教學專用儀器目前國內尚無定型廣品。

實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供ー種專用性強、可見度高、精確度高的溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器，包括底座，底座上設有壓強傳遞系統、氣體體積測試系統和溫度數字顯示系統；壓強傳遞系統包括由透明材料制成的貯氣室，貯氣室上部側壁設有進排氣管，貯氣室下部側壁設有進排水管，進排氣管上設有進排氣閥，進排水管上設有進排水閥，貯氣室內設有電加熱器，貯氣室頂部設有分別與電加熱器連接的接線柱；氣體體積測試系統包括由透明材料制成的且頂部敞ロ的顯示導管，顯示導管側部設有用于標示顯示導管刻度的刻度板，顯示導管的下部通過ー根連接管與貯氣室的下部連通；溫度數字顯示系統包括溫度傳感器、微處理器和溫度數顯屏，溫度傳感器設在貯氣室內并位于電加熱器下方，溫度傳感器和溫度數顯屏分別與微處理器的輸入端和輸出端連接。在課堂上演示吋，開啟進排水閥和進排氣閥，通過進排水管向貯氣室內充入一定量的水，貯氣室內的水通過連接管進入到顯示導管內，此時貯氣室內的水面和顯示導管內的水面高度相同，然后關閉進排氣閥和進排水閥，接著電加熱器工作將貯氣室內的空氣加熱膨脹，受熱膨脹的氣體推動貯氣室內的水通過連接管進入到顯示導管內，水柱在顯示導管內升高，根據水柱在顯示導管由升高到初始位置之間的高度，可以計算出貯氣室內氣體膨脹的體積，同時溫度傳感器將采集到貯氣室內空氣的溫度信號輸送到微處理器，微處理器將溫度信號轉換為數字信號在溫度數顯屏上顯示出具體溫度數值。根據測試到的數值，任意取10組數據進行計算，可以確定一定質量的某種氣體，在所受壓強不變的情況下，溫度T與體積V成正比，平均誤差小于1.0%。本實用新型設計合理、結構簡單、專用性強，演示一定質量的某種氣體，在所受壓強不變的情況下，溫度T與體積V成正比的關系，具有極強的可見度，效果明顯且穩定，充分提高了教學效果，實用性強，易于推廣應用。

圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式如圖I所示，溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器，包括底座I，底座I上設有壓強傳遞系統、氣體體積測試系統和溫度數字顯示系統；壓強傳遞系統包括由透明材料制成的貯氣室2，貯氣室2上部側壁設有進排氣管3，貯氣室2下部側壁設有進排水管4，進排氣管3上設有進排氣閥5，進排水管4上設有進排水閥6，貯氣室2內設有電加熱器7，貯氣室2頂部設有與電加熱器7連接的接線柱9 ；氣體體積測試系統包括由透明材料制成的且頂部敞ロ的顯示導管10，顯示導管10側部設有用于標示顯示導管10刻度的刻度板11，顯示導管10的下部通過ー根連接管12與貯氣室2的下部連通；顯示導管10頂部敞ロ，確保貯氣室2內氣體壓強保持恒定。溫度數字顯示系統包括溫度傳感器13、微處理器14和溫度數顯屏15，溫度傳感器13設在貯氣室2內并位于電加熱器7下方，溫度傳感器13和溫度數顯屏15分別與微處理器14的輸入端和輸出端連接。貯氣室2用透明材料制造，有效高度不小于400_，壁厚不小于3_ ;可見度較高，氣體體積變化測試精確。刻度板11緊貼在透明材料制成的顯示導管10兩側，按氣體體積變化分度100等分自上而下設置刻度，每10等分標有數值，讀取方便，計算簡便。壓強傳遞采用液壓傳遞方式，克服了現有的“氣體定律演示器”的貯氣柱較短，用活塞加壓，摩擦生熱影響氣體溫度變化，造成實驗誤差較大的缺陷。本實用新型的貯氣室2由透明材料制造，用液體加壓，壓強傳遞過程清晰可見，控制平穩，取值精確。傳統實驗裝置中有用汞(水銀)柱顯示體積變化的，本實用新型采用水作為媒介，更加安全環保。在課堂上演示吋，開啟進排水閥6和進排氣閥5，通過進排水管4向貯氣室2內充入一定量的水，貯氣室2內的水通過連接管12進入到顯示導管10內，此時貯氣室2內的水面和顯示導管10內的水面高度相同，然后關閉進排氣閥5和進排水閥6，接著電加熱器7エ作將貯氣室2內的空氣加熱膨脹，受熱膨脹的氣體推動貯氣室2內的水通過連接管12進入到顯示導管10內，水柱在顯示導管10內升高，根據水柱在顯示導管10由升高到初始位置之間的高度，可以計算出貯氣室2內氣體膨脹的體積，同時溫度傳感器13將采集到貯氣室2內空氣的溫度信號輸送到微處理器14，微處理器14將溫度信號轉換為數字信號在溫度數顯屏15上顯示出具體溫度數值。根據測試到的數值，任意取10組數據進行計算，可以確定一定質量的某種氣體，在所受壓強不變的情況下，溫度T與體積V成正比，平均誤差小于I. 0%。
權利要求1.溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器，其特征在于包括底座，底座上設有壓強傳遞系統、氣體體積測試系統和溫度數字顯示系統； 壓強傳遞系統包括由透明材料制成的貯氣室，貯氣室上部側壁設有進排氣管，貯氣室下部側壁設有進排水管，進排氣管上設有進排氣閥，進排水管上設有進排水閥，貯氣室內設有電加熱器，貯氣室頂部設有分別與電加熱器連接的接線柱；氣體體積測試系統包括由透明材料制成的且頂部敞ロ的顯示導管，顯示導管側部設有用于標示顯示導管刻度的刻度板，顯示導管的下部通過ー根連接管與貯氣室的下部連通；溫度數字顯示系統包括溫度傳感器、微處理器和溫度數顯屏，溫度傳感器設在貯氣室內并位于電加熱器下方，溫度傳感器和溫度數顯屏分別與微處理器的輸入端和輸出端連接。
專利摘要溫度數顯型蓋呂薩克定律演示器，包括底座，底座上設有壓強傳遞系統、氣體體積測試系統和溫度數字顯示系統；本實用新型設計合理、結構簡單、專用性強，演示一定質量的某種氣體，在所受壓強不變的情況下，溫度T與體積V成正比的關系，具有極強的可見度，效果明顯且穩定，充分提高了教學效果，實用性強，易于推廣應用。
文檔編號G09B23/12GK202662195SQ201220342720
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者翁華先, 高福欣, 鄧瑞杰 申請人:鄭州利生科教設備有限公司