專利名稱：帶壓力表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學(xué)儀器，特別是一種帶壓力表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器。
背景技術(shù)：
在新編普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《物理》選修3-3冊中，講授“波意耳定律”時，需要進(jìn)行探究演示實驗。探究波意耳定律是高中物理教學(xué)內(nèi)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(xué)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(yán)重影響教學(xué)效果。2010年教育部頒布新的普通高中理科教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)時，新増了波意耳定律演示器項目。該教學(xué)專用儀器目前國內(nèi)尚無定型廣品。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種實驗精度高、可見度強、有助于提升教學(xué)效果的玻意耳定律演示器。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案帶壓力表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器，包括底座，底座上設(shè)有壓強傳遞顯示系統(tǒng)和氣體體積測試系統(tǒng)，所述壓強傳遞顯示系統(tǒng)包括液壓室、指針壓力表、安全閥和進(jìn)氣導(dǎo)管，指針壓力表和安全閥設(shè)在液壓室頂部，進(jìn)氣導(dǎo)管的內(nèi)端管口位于液壓室內(nèi)上部，進(jìn)氣導(dǎo)管上設(shè)有位于液壓室外部的進(jìn)氣閥，液壓室下部通過連接管與氣體體積測試系統(tǒng)連通，氣體體積測試系統(tǒng)連接有設(shè)在底座上的溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)。所述氣體體積測試系統(tǒng)包括貯氣柱、進(jìn)排水管和刻度板，進(jìn)排水管與貯氣柱的下部連接，進(jìn)排水管上設(shè)有進(jìn)排水閥，刻度板設(shè)在貯氣柱側(cè)部，貯氣柱下部與連接管的一端連接；所述液壓室和貯氣柱都由透明材料制成。所述溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度顯示屏，溫度傳感器密封固定在貯氣柱的頂部，溫度傳感器和溫度顯示屏分別與微處理器通過數(shù)據(jù)線連接。采用上述技術(shù)方案，在課堂上演示時，先打開進(jìn)排水閥，向貯氣柱內(nèi)并通過連接管向液壓室中充入一定量的水，然后關(guān)閉進(jìn)排水閥，接著打開進(jìn)氣閥，通過進(jìn)氣導(dǎo)管向液壓室內(nèi)充入壓力氣體，壓力氣體將液壓室內(nèi)的水通過連接管壓入到貯氣柱中，壓力表顯示出壓力數(shù)值，壓力越大，貯氣柱上部的空氣柱的體積越小。溫度傳感器將采集到空氣柱內(nèi)的溫度信號輸送到微處理器，微處理器將溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號在溫度顯示屏上顯示出具體溫度數(shù)值，從而演示一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強P與體積V成反比的規(guī)律。用本實用新型做演示實驗，任意取10組數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，平均誤差小于I. 0%，溫度不變值不大于O. 1°C。當(dāng)演示結(jié)束后，打開進(jìn)排水閥，將水排出即可。安全閥起到避免壓力過大損壞零部件的作用。[0009]本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，專用性強，實驗誤差小，并具有極強的可見度，充分提高了教學(xué)效果，實用性強，易于推廣應(yīng)用。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型的帶壓力表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器，包括底座1，底座I上設(shè)有壓強傳遞顯示系統(tǒng)和氣體體積測試系統(tǒng)，壓強傳遞顯示系統(tǒng)包括液壓室2、指針壓力表3、安全閥4和進(jìn)氣導(dǎo)管5，指針壓力表3和安全閥4設(shè)在液壓室2頂部，進(jìn)氣導(dǎo)管 5的內(nèi)端管口位于液壓室2內(nèi)上部，進(jìn)氣導(dǎo)管5上設(shè)有位于液壓室2外部的進(jìn)氣閥6，氣體體積測試系統(tǒng)連接有設(shè)在底座I上的溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)。氣體體積測試系統(tǒng)包括貯氣柱7、進(jìn)排水管8和刻度板9，進(jìn)排水管8與貯氣柱7的下部連接，進(jìn)排水管8上設(shè)有進(jìn)排水閥10，刻度板9設(shè)在貯氣柱7側(cè)部，貯氣柱7下部通過一節(jié)連接管11液壓室2下部連通。溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器13、微處理器14和溫度顯示屏15，溫度傳感器13密封固定在貯氣柱7的頂部，溫度傳感器13和溫度顯示屏15分別與微處理器14通過數(shù)據(jù)線連接。忙氣柱7用透明材料制造，有效高度不小于400mm,壁厚不小于3mm ;可見度較高，氣體體積變化測試精確?？潭劝?緊貼在貯氣柱7兩側(cè)，按氣體體積變化分度100等分自上而下設(shè)置刻度，每10等分標(biāo)有數(shù)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(xiàn)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。本實用新型的液壓室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(wěn)，取值精確。指針壓力表3量程為O — O. 25Mpa，分度值O. OlMpa,精度4. O級，示值誤差應(yīng)不大于I個分度值。進(jìn)氣閥6、安全閥4、進(jìn)排水閥10均應(yīng)采用金屬制品，進(jìn)氣閥6和進(jìn)排水閥10有方向標(biāo)識，安全閥4控制液壓室2內(nèi)的壓力達(dá)到O. 20Mpa時自動釋壓，保證實驗安全。溫度顯示屏15直接顯示實驗過程中的溫度，充分體現(xiàn)“在溫度不變的情況下，壓強P與體積V成反比”。這是其他同類實驗裝置所沒有的，也是難于做到的。在課堂上演示時，先打開進(jìn)排水閥10，通過進(jìn)排水管8向貯氣柱7內(nèi)并通過連接管11向液壓室2中充入一定量的水12，然后關(guān)閉進(jìn)排水閥10，接著打開進(jìn)氣閥6，通過進(jìn)氣導(dǎo)管5向液壓室2內(nèi)充入壓力氣體，壓力氣體將液壓室2內(nèi)的水12通過連接管11壓入到貯氣柱7中，貯氣柱7內(nèi)的水柱上升，空氣柱體積減小,指針壓力表3顯示出壓力數(shù)值，壓力越大，貯氣柱7上部的空氣柱的體積越小。溫度傳感器13將采集到空氣柱內(nèi)的溫度信號輸送到微處理器14，微處理器14將溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號在溫度顯示屏15上顯示出具體溫度數(shù)值，從而演示一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強P與體積V成反比。當(dāng)演示結(jié)束后，打開進(jìn)排水閥10，將水排出即可。
權(quán)利要求1.帶壓カ表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器，包括底座，底座上設(shè)有壓強傳遞顯示系統(tǒng)和氣體體積測試系統(tǒng)，其特征在干所述壓強傳遞顯示系統(tǒng)包括液壓室、指針壓カ表、安全閥和進(jìn)氣導(dǎo)管，指針壓カ表和安全閥設(shè)在液壓室頂部，進(jìn)氣導(dǎo)管的內(nèi)端管ロ位于液壓室內(nèi)上部，進(jìn)氣導(dǎo)管上設(shè)有位于液壓室外部的進(jìn)氣閥，液壓室下部通過連接管與氣體體積測試系統(tǒng)連通，氣體體積測試系統(tǒng)連接有設(shè)在底座上的溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶壓カ表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器，其特征在于所述氣體體積測試系統(tǒng)包括貯氣柱、進(jìn)排水管和刻度板，進(jìn)排水管與貯氣柱的下部連接，進(jìn)排水管上設(shè)有進(jìn)排水閥，刻度板設(shè)在貯氣柱側(cè)部，貯氣柱下部與連接管的一端連接；所述液壓室和貯氣柱都由透明材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶壓カ表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器，其特征在于所述溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度顯示屏，溫度傳感器密封固定在貯氣柱的頂部，溫度傳感器和溫度顯示屏分別與微處理器通過數(shù)據(jù)線連接。
專利摘要帶壓力表溫度數(shù)顯型玻意耳定律演示器，包括底座，底座上設(shè)有壓強傳遞顯示系統(tǒng)和氣體體積測試系統(tǒng)，所述壓強傳遞顯示系統(tǒng)包括液壓室、指針壓力表、安全閥和進(jìn)氣導(dǎo)管，指針壓力表和安全閥設(shè)在液壓室頂部，進(jìn)氣導(dǎo)管的內(nèi)端管口位于液壓室內(nèi)上部，進(jìn)氣導(dǎo)管上設(shè)有位于液壓室外部的進(jìn)氣閥，液壓室下部通過連接管與氣體體積測試系統(tǒng)連通，氣體體積測試系統(tǒng)連接有這在底座上的溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)。本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，專用性強，實驗誤差小，并具有極強的可見度，充分提高了教學(xué)效果，實用性強，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號G09B23/12GK202650354SQ20122033944
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者翁華先, 高福欣, 鄧瑞杰 申請人:鄭州利生科教設(shè)備有限公司