專(zhuān)利名稱(chēng)：恒流量熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器量熱器。
背景技術(shù)：
量熱器是熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器，熱量傳遞的方式有三種傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射，量熱器作為熱學(xué)實(shí)驗(yàn)最常用的儀器，現(xiàn)有熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的量熱器，雖考慮了熱量傳遞帶來(lái)的影響，但量熱器與外界有溫度差，必定有熱交換，同時(shí)由于散熱因素多，而且不易控制和測(cè)量，因而造成現(xiàn)有量熱器做實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度低。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種消除熱量散逸到環(huán)境中這一未知因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，同時(shí)減少一個(gè)讀數(shù)中間環(huán)節(jié)減少讀數(shù)誤差，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。
本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括流管，絕緣導(dǎo)線(xiàn)，接線(xiàn)柱，進(jìn)、出口管，進(jìn)水管的一端接進(jìn)口管，另一端接恒水位裝置，出水管，量杯，支架，加水管，排水管，在流管中裝有電阻絲，流管一端連進(jìn)口管，另一端連出口管，進(jìn)口管位低，出口管位高，溫差電偶兩端分別插于進(jìn)口管及出口管中，其A，B端接靈敏電流計(jì)，在電阻絲的兩端并聯(lián)連接有數(shù)字萬(wàn)用表V，UJ 34A電位差計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs，可變電阻R及低壓直流電源E。
UJ 34A電位差計(jì)并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs上，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs，可變電阻R，及低壓直流電源E串聯(lián)連接，并與數(shù)字萬(wàn)用表V并聯(lián)連接后一同連接在電阻絲的兩端。
低壓直流電源E為電阻絲供電，電阻絲兩端的電壓由數(shù)字萬(wàn)用表V測(cè)量，通過(guò)電阻絲的電流由標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs和UJ 34A電位差計(jì)測(cè)量，由溫差電偶，測(cè)量流管出口和進(jìn)口兩端的溫差電勢(shì)。
所述的恒水位裝置由恒水槽，進(jìn)水管，加水管，排水管組成，排水管固定裝于恒水槽中，通過(guò)調(diào)節(jié)恒水位裝置高度調(diào)節(jié)流管中液體的流速。
流管的長(zhǎng)為0.8～1.5m，孔徑φ為3～6mm，電阻絲與流管同長(zhǎng)。
本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)方案，相對(duì)于現(xiàn)有的量熱器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本實(shí)驗(yàn)克服了熱量散逸這一未知因素的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度大有提高，實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單，容易組裝，而且儀器價(jià)格便宜，極易推廣使用。


圖1為本實(shí)用新型裝配示意圖。
圖中1.流管、2.電阻絲、3.絕緣導(dǎo)線(xiàn)、4.接線(xiàn)柱、5.進(jìn)口管、6.出口管、7.進(jìn)水管、8.出水管、9.恒水位裝置、10.量杯、11.溫差電偶、A、B接靈敏電流計(jì)、12.支架、13.加水管、14.排水管，V數(shù)字萬(wàn)用表，UJ34A電位差計(jì)，Rs標(biāo)準(zhǔn)電阻，R可變電阻，E低壓直流電源，K開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型裝配圖中流管1長(zhǎng)取1～1.2m，孔徑φ＝4mm，電阻絲2與流管1同長(zhǎng)，兩端焊接24#絕緣導(dǎo)線(xiàn)3，絕緣導(dǎo)線(xiàn)3連接線(xiàn)柱4，接線(xiàn)柱4接數(shù)字萬(wàn)用表V，流管1的兩端接裝進(jìn)、出口管子5、6，進(jìn)口管5用硬橡皮塞與流管1相連通，同時(shí)放入絕緣導(dǎo)線(xiàn)3和溫差電偶11結(jié)點(diǎn)，進(jìn)口管5用硬橡皮塞與液體進(jìn)水管相連通，同理出口管6與流管1相連通，同時(shí)放入絕緣導(dǎo)線(xiàn)3和溫差電偶11結(jié)點(diǎn)，出口管6用硬橡皮塞與出水管8相連通，進(jìn)水管7與恒水位裝置9相連通。
具體實(shí)施方式
以測(cè)量水的比熱容為例，在附圖1中調(diào)節(jié)恒水位裝置9的高度，使出水管8的水的流線(xiàn)由一股細(xì)流變成一滴滴水珠，合上開(kāi)關(guān)K，調(diào)節(jié)可變電阻R，改變通過(guò)電阻絲2的電流和電阻絲2兩端的電壓V，溫差電偶11可測(cè)量流管1液體出口，進(jìn)口兩端的溫差電勢(shì)，從靈敏電流到光標(biāo)移動(dòng)的格數(shù)可從定標(biāo)線(xiàn)查出溫差θ2-θ1，當(dāng)溫差電勢(shì)穩(wěn)定時(shí)，從數(shù)字萬(wàn)用電壓表讀數(shù)取電阻絲2兩端的電壓V，根據(jù)UJ34A電位差計(jì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs兩端的電壓，并計(jì)算通過(guò)電阻絲2的電流I，為了消去熱量散逸到環(huán)境中這一未知量，可進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中使用的水的流速不同，可通過(guò)改變可變電阻R，得到不同電流，使溫差相同，因?yàn)闊崃可⑹У乃俣仁菧囟瘸^(guò)量的函數(shù)，對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)該函數(shù)是相同的，用下標(biāo)分別表示第一及第二實(shí)驗(yàn)，設(shè)電阻絲2的端電壓分別為V1和V2，電流I1和I2，實(shí)驗(yàn)時(shí)間皆為t，(兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間相同，總的熱量損失才相等)，在t時(shí)間內(nèi)流過(guò)的水的質(zhì)量分別為m1和m2，根據(jù)溫差電偶的電勢(shì)差可查得流管1出口管6和進(jìn)口管5的溫度差θ2-θ1設(shè)在時(shí)間t內(nèi)散失的熱量為h(單位為J)，那么V1I1t＝m1c(θ2-θ1)+hV2I2t＝m2c(θ2-θ1)+h其中C是水的比熱容，由上兩式可得(V2I2-V1I1)t＝(m2-m1)c(θ2-θ1)即C＝(V2I2-V1I1)·t/(m2-m1)/(θ2-θ1)上式右邊全是實(shí)驗(yàn)觀測(cè)量，因而可以求解出C來(lái)。
權(quán)利要求1.一種恒流量熱器，包括流管(1)，絕緣導(dǎo)線(xiàn)(3)，接線(xiàn)柱(4)，進(jìn)、出口管(5、6)，進(jìn)水管(7)的一端接進(jìn)口管(5)，另一端接恒水位裝置(9)，出水管(8)，量杯(10)，支架(12)，加水管(13)，排水管(14)，其特征是在流管(1)中裝有電阻絲(2)，流管(1)一端連進(jìn)口管(5)，另一端連出口管(6)，進(jìn)口管(5)位低，出口管(6)位高，溫差電偶(11)兩端分別插于進(jìn)口管(5)及出口管(6)中，其A，B端接靈敏電流計(jì)，在電阻絲(2)的兩端并聯(lián)連接有數(shù)字萬(wàn)用表V，UJ 34A電位差計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs，可變電阻R及低壓直流電源E。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流量熱器，其特征是UJ 34A電位差計(jì)并聯(lián)在標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs上，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs，可變電阻R，及低壓直流電源E串聯(lián)連接，并與數(shù)字萬(wàn)用表V并聯(lián)連接后一同連接在電阻絲(2)的兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流量熱器，其特征是低壓直流電源E為電阻絲(2)供電，電阻絲(2)兩端的電壓由數(shù)字萬(wàn)用表V測(cè)量，通過(guò)電阻絲(2)的電流由標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs和UJ 34A電位差計(jì)測(cè)量，由溫差電偶(11)，測(cè)量流管(1)出口和進(jìn)口兩端的溫差電勢(shì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的恒流量熱器，其特征是所述的恒水位裝置由恒水槽，進(jìn)水管(7)，加水管(13)，排水管(14)組成，排水管(14)固定裝于恒水槽中，通過(guò)調(diào)節(jié)恒水位裝置高度調(diào)節(jié)流管(1)中液體的流速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3之一所述的恒流量熱器，其特征是流管(1)的長(zhǎng)為0.8～1.5m，孔徑φ為3～6mm，電阻絲(2)與流管(1)同長(zhǎng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種恒流量熱器，它有一個(gè)裝有加熱電阻絲的流管，電阻絲由直流電源供電，電阻絲兩端的電壓由數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量，通過(guò)電阻絲的電流由標(biāo)準(zhǔn)電阻和UJ34A電位差計(jì)測(cè)量，流管出口和進(jìn)口兩端的溫度差由溫差電偶測(cè)量，因?yàn)闊崃可⑹У乃俣仁菧囟瘸^(guò)量的函數(shù)，只要溫差相同，函數(shù)也相同，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)間相同，則熱量損失相等，通過(guò)數(shù)學(xué)處理可消除熱量損失對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
文檔編號(hào)G05D23/22GK2769974SQ20052005020
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者劉傳安 申請(qǐng)人:宜春學(xué)院