專利名稱：一種應(yīng)用于測量冰的溶解熱實驗的自動攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種物理類的實驗儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混合量熱法測量冰的溶解熱實驗是國內(nèi)高校物理專業(yè)實驗課中的一項基礎(chǔ)實驗，也是相關(guān)理工科專業(yè)大學(xué)物理課程中必修的基礎(chǔ)實驗。所謂“混合量熱法”的基本做法如下把待定系統(tǒng)A與已知熱容的系統(tǒng)B相混合，并設(shè)法使其成為一個與外界無熱量交換的孤立系統(tǒng)C(＝A+B)。這樣A(或B)所放出的熱量將全部為B(或A)所吸收，因而滿足熱量平衡方程Q放＝Q吸。已知熱容的系統(tǒng)在實驗過程中所傳遞的熱量Q是可以由其溫度的改變Δθ及其熱容CS計算出來的Q＝CSΔθ。于是待測系統(tǒng)在實驗過程中所傳遞的熱量即可求得。
根據(jù)檢索到的信息，目前高校中進行的這個實驗儀器基本都是一樣的，這套儀器組合已經(jīng)有很多年歷史了，作為基礎(chǔ)實驗的設(shè)備基本沒有什么改變，目前的儀器用品包括量熱器，水銀溫度計，物理天平，秒表，小量筒，冰塊，干布，熱水。
現(xiàn)有設(shè)備的一個重大問題在于其測量過程操作繁瑣，及易造成操作失誤與誤差。
以現(xiàn)有設(shè)備試驗時，一般操作動作為左手不斷使用攪拌桿攪拌，右手持筆記錄，眼睛須在秒表與溫度計之間交換讀數(shù)，同時記錄數(shù)據(jù)。這個過程中可產(chǎn)生的誤差有1.手動攪拌均勻性差，造成溶解的不均勻，存在誤差；2.由于眼睛要在秒表與溫度計之間交換，視幅變化大，從讀數(shù)到記錄將產(chǎn)生時間上的誤差，從而造成數(shù)據(jù)的誤差。
另外，目前一般實驗室安排的對環(huán)境溫度的測量為全室共用一臺溫度計，不能準確反映實驗者周圍的溫度變化情況，故而環(huán)境溫度的測量也是不盡準確的。
可以看到由于操作動作過多，學(xué)生在過程中經(jīng)常會漏讀數(shù)據(jù)，造成前面的準備工作無效，須重新測量，而物理天平的使用又是很耗費時間的，從而延長實驗課時間。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是解決現(xiàn)有實驗設(shè)備需實驗者用手攪拌導(dǎo)致攪拌均勻性差，造成溶解的不均勻，存在誤差的問題，提供一種應(yīng)用于測量冰的溶解熱實驗的自動攪拌器。
本實用新型提供的冰的溶解熱測量實驗裝置用自動攪拌器，包括上蓋板、下蓋板和二者之間的外壁，在下蓋板上安裝有一個減速電機，電機軸由下蓋板上的孔中向下穿出并與攪拌桿連接，攪拌桿呈“]”形；減速電機上方的上蓋板上安裝排風(fēng)扇，在外壁的下半部四周開有一組進風(fēng)孔。
在下蓋板的下方通過支撐柱連接一個兼作量熱筒蓋的絕熱板。
本發(fā)明的優(yōu)點及效果該自動攪拌器提供了一個自動攪拌的機械裝置，可以以每秒1周的勻速進行攪拌，保證了攪拌和溶解的均勻性，減少了實驗誤差，代替了實驗中左手的工作。該攪拌器特別設(shè)計的由排風(fēng)扇和外壁組成的風(fēng)路，可以進行有效的散熱；為了將誤差減到最小，又專門制作了10毫米的隔熱層，使熱量無法影響到實驗。這個裝置很好地解決了手動不均勻的問題，也減少了工作量，使實驗更加可靠易做。同時該自動攪拌器保留了溫度探測桿的插口，可以與溫度計結(jié)合起來使用。

圖1是自動攪拌器結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
具體實施方式實施例1如圖1所示，圖中1上蓋板、1.1電源開關(guān) 1.2指示燈、2外壁、2.1進風(fēng)孔、3指示燈電阻、4排風(fēng)扇、5變壓器、6溫度計固定套、7繼電器、8減速電機、8.1固定螺絲、9下蓋板、10支撐柱(3個)、11絕熱板(兼作量熱筒蓋)、12攪拌桿。
本實用新型的核心動力由一個轉(zhuǎn)速為60(/min)的減速電機8提供，連接到下端呈“]”形的攪拌器，這樣設(shè)計攪拌器形狀是為了給冰塊讓出空間。連接的地方套上了隔熱材料，減少電機對攪拌器的熱量傳導(dǎo)。由于減速電機發(fā)熱量非常大，為了防止其對實驗的影響我們特別設(shè)計了散熱風(fēng)扇。我們將風(fēng)扇裝在電機上部。其風(fēng)路不是由外向內(nèi)的吹風(fēng)，而是由內(nèi)向外的排風(fēng)，外壁下部的進風(fēng)孔也是考慮了這種風(fēng)路設(shè)計的。為配合風(fēng)扇和指示燈的使用，內(nèi)部加裝了一個12V的變壓器，雖然這樣又增加了熱源，但是由于風(fēng)路設(shè)計很成功，根據(jù)我們的實驗，在連續(xù)開機半小時以上，內(nèi)部溫度增加不超過3度。另外，為防止熱量透過下蓋板9，我們又在下部加裝了1cm的支撐柱10，使其上部懸空，相當于增加了一個空氣隔熱板。最后為溫度計探測桿預(yù)留了插孔，可以使攪拌器與溫度計兩部分很好的結(jié)合起來。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于測量冰的溶解熱實驗的自動攪拌器，其特征是該自動攪拌器包括上蓋板、下蓋板和二者之間的外壁，在下蓋板上安裝有一個減速電機，電機軸由下蓋板上的孔中向下穿出并與攪拌桿連接，減速電機上方的上蓋板上安裝排風(fēng)扇，在外壁的下半部四周開有一組進風(fēng)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動攪拌器，其特征是下蓋板的下方通過支撐柱連接一個兼作量熱筒蓋的絕熱板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動攪拌器，其特征是攪拌桿呈“]”形。
專利摘要一種應(yīng)用于測量冰的溶解熱實驗的自動攪拌器，解決現(xiàn)有實驗設(shè)備需實驗者用手攪拌導(dǎo)致攪拌均勻性差，造成溶解的不均勻，存在誤差的問題。該自動攪拌器包括上蓋板、下蓋板和二者之間的外壁，在下蓋板上安裝有一個減速電機，電機軸由下蓋板上的孔中向下穿出并與攪拌桿連接，攪拌桿呈“]”形；減速電機上方的上蓋板上安裝排風(fēng)扇，在外壁的下半部四周開有一組進風(fēng)孔。在下蓋板的下方通過支撐柱連接一個兼作量熱筒蓋的絕熱板。該自動攪拌器提供了一個自動攪拌的機械裝置，可以以每秒1周的勻速進行攪拌，保證了攪拌和溶解的均勻性，減少了實驗誤差，代替了實驗中左手的工作。同時該自動攪拌器保留了溫度探測桿的插口，可以與溫度計結(jié)合起來使用。
文檔編號G01N25/20GK2876773SQ200620025638
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者王展程, 左真濤, 沙志強 申請人:南開大學(xué)