本實(shí)用新型是一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，更具體的說是一種觀察流體臨界現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

臨界溫度是流體的一種重要性質(zhì)，流體的性質(zhì)在臨界溫度時會發(fā)生根本性的變化，如二氧化碳的臨界溫度是31.4℃，當(dāng)二氧化碳溫度高于其臨界溫度時，二氧化碳都不會液化，不論對二氧化碳施加多大的壓力；處于臨界溫度時，二氧化碳會出現(xiàn)臨界乳光現(xiàn)象，當(dāng)溫度超過超過其臨界溫度，壓力超過其臨界壓力7.38MPa時，此時的二氧化碳處于超臨界狀態(tài)，它既不是液體，也不是氣體，稱為超臨界流體，處于超臨界狀態(tài)的二氧化碳及其它物質(zhì)具有很多特殊的性質(zhì)，如較高溶解度、低黏度等性質(zhì)，具有優(yōu)良的流動性能、溶解性能和傳遞性能，超臨界流體的這一性質(zhì)得到了廣泛應(yīng)用。因而研究、觀察流體的臨界性質(zhì)和臨界現(xiàn)象極為重要，但現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教材中缺乏對臨界溫度時流體性質(zhì)變化的實(shí)驗(yàn)觀察。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案解決這一問題的：一種觀察流體臨界現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置由耐壓不銹鋼容器、光源、固定耐壓不銹鋼容器和光源的底座、恒溫循環(huán)水浴及相連的管道組成。耐壓不銹鋼容器外形為長方體，沿長方體長度方向，在長方體中心有一個圓孔，在圓孔兩端分別安裝有透明玻璃耐壓視鏡，兩塊透明玻璃耐壓視鏡與長方體中心的圓孔組成一個密封耐壓流體室，待觀察流體通過安裝在耐壓不銹鋼容器上方的旋塞充裝到密封耐壓流體室，旋塞與密封耐壓流體室之間相通，在密封耐壓流體室中充裝有待觀察臨界現(xiàn)象的流體，光源、人的視線均處于密封耐壓流體室的軸向中心線上，而且處于密封耐流體室的兩側(cè)，用佩帶護(hù)目鏡的肉眼直接觀察臨界現(xiàn)象。耐壓不銹鋼容器上部有固定溫度傳感器的插孔，溫度傳感器信號線與恒溫循環(huán)水浴的控制儀表連接，耐壓不銹鋼容器側(cè)面有恒溫循環(huán)水的進(jìn)水孔和出水孔，進(jìn)水孔和出水孔通過管道分別與恒溫循環(huán)水浴連接。耐壓不銹鋼容器底部有插孔，通過插孔內(nèi)的螺紋將耐壓不銹鋼容器固定在底座上，光源也固定在底座上。

耐壓不銹鋼容器70℃時耐壓能力不低于12MPa。

耐壓不銹鋼容器沿長度方向的圓孔直徑不小于20毫米，但不超過35毫米。

透明玻璃耐壓視鏡優(yōu)選石英玻璃，70℃時石英玻璃耐壓能力不低于15MPa。

溫度傳感器優(yōu)選PT1000。

恒溫循環(huán)水浴的控溫精度不低于0.1℃。

溫度傳感器接線方式優(yōu)選四線制。

恒溫循環(huán)水浴的控制儀表具有PID功能。

使用上述發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是觀察流體臨界現(xiàn)象清晰，溫度測定和控制精度高，裝置簡單，可觀察多種流體的臨界現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是實(shí)驗(yàn)裝置組成圖，⑴光源⑵耐壓不銹鋼容器⑶溫度傳感器信號線⑷恒溫循環(huán)水浴進(jìn)水管⑸恒溫循環(huán)水浴出水管⑹支桿⑺底座⑻恒溫循環(huán)水浴。

圖2是耐壓不銹鋼容器結(jié)構(gòu)圖，⑴耐壓不銹鋼容器上部的旋塞⑵耐壓不銹鋼容器上部的溫度傳感器插孔⑶位于耐壓不銹鋼容器長度方向軸向的透明玻璃耐壓視鏡⑷位于耐壓不銹鋼容器側(cè)面的恒溫循環(huán)水入口⑸位于耐壓不銹鋼容器側(cè)面的恒溫循環(huán)水出口⑹用于固定耐壓不銹鋼容器底部的插孔。

具體實(shí)施方式

以六氟化硫、二氧化碳臨界現(xiàn)象觀察為例說明具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1、將圖1中的底座⑺放置一穩(wěn)定的水平臺面上，將支桿⑹分別安裝固定在底座⑺上，分別在兩個支桿⑹的上端固定好光源⑴和不銹鋼容器⑵，其中不銹鋼容器是通過圖2中的⑹固定的，將圖1中的恒溫循環(huán)水?、躺系暮銣匮h(huán)水浴進(jìn)水管⑷、恒溫循環(huán)水浴出水管⑸分別與圖2中的循環(huán)水入口⑷、循環(huán)水出口⑸轉(zhuǎn)接好，將圖1中的溫度傳感器信號線⑷接入溫度傳感器，并插入圖2中耐壓不銹鋼容器上部的溫度傳感器插孔中，通過圖2中耐壓不銹鋼容器上部的旋塞⑴抽真空并充入液體六氟化硫，六氟化硫的臨界溫度是45.5℃，調(diào)節(jié)恒溫循環(huán)水浴的溫度低于、等于、高于45.5℃，通過圖2中離光源距離最遠(yuǎn)的位于耐壓不銹鋼容器長度方向軸向的透明玻璃耐壓視鏡⑶可以觀察汽液兩相清晰的界面、臨界點(diǎn)時汽液界面模糊、觀察不到汽液界面的氣體，在臨界溫度時還可以觀察到臨界乳光等現(xiàn)象。

實(shí)施例2、裝置安裝方式同實(shí)施例1，通過圖2中耐壓不銹鋼容器上部的旋塞⑴先將容器抽真空，然后充入液體二氧化碳，調(diào)節(jié)恒溫循環(huán)水浴的溫度分別低于、等于、高于二氧化碳的臨界溫度，通過圖2中離光源距離最遠(yuǎn)的位于耐壓不銹鋼容器長度方向軸向的透明玻璃耐壓視鏡⑶可以觀察汽液兩相清晰的界面、臨界點(diǎn)時汽液界面模糊、觀察不到汽液界面的氣體，在臨界溫度時還可以觀察到臨界乳光等現(xiàn)象。