專利名稱：水變電阻器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種涉及電物理、電化學領域的教學、實驗和操作用儀器。
目前教學、實驗和操作中所采用的變電阻器常見的是滑動變阻式，其電阻物采用合金絲或碳等固體材料制造，通過電極在其上的滑動或跳檔而實現(xiàn)電阻值的改變。
本實用新型的目的是提供一種成本低、制備簡易、拆修、清洗方便且具有較寬應用范圍的變電阻器。
眾所周知，酸、堿、鹽等為電解質，其水溶液是導體(非純水亦是導體)，其電阻率與電解質的種類、濃度、溫度等有關。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的具有其間距離可變的兩個電極，具有以絕緣材料制成的盛放導電液體的容器，其材料可為塑料、玻璃、陶瓷等，以導電液體為電阻物，與絕緣容器連接的兩個電極浸入導電液體。按以上技術方案，可通過調(diào)節(jié)電極的浸入面積、兩電極間的距離等獲得所需要的電阻值，起到變阻、控流、控壓的作用。當然，還可以通過選擇電解質種類、溶液濃度等以適應不同需要。導電液體容器可以為桶、罐形式，兩電極上下設置，在上的電極通過上、下調(diào)整位置；也可以為槽形，水平或近似水平方向上調(diào)整兩電極間的距離。
當導電液體容器為槽時，電極上部可設有突出的部分以使其掛架在槽幫上，一個或兩個電極可調(diào)整位置(包括角度)。
如所選用的電解質腐蝕性較強，可采用碳質材料制作電極板，其上固設金屬帽，碳質電極板上固連有電極板支架，電極板支架的兩端掛架在槽幫上。
本實用新型的優(yōu)點在于，取材方便，制造工藝簡單，不使用貴重的合金電阻絲等材料，成本低廉，且具有較寬的適用范圍，可獲得較寬范圍的電阻值、電流值，適應較大的使用電壓范圍，且拆修清洗方便，溶液配比簡單。以教學實驗而言，可進行中學有關物理、化學的大部分實驗。目前已做過的實驗中，其使用電壓范圍為交流380伏以下，直流16伏以下，其使用電流范圍為幾微安到10安之間。經(jīng)教學實踐，對“電阻定律”、“焦耳定律”、“歐姆定律”、“用電器的功率”、“保險絲的作用”、“導體和絕緣體”、“電流的三效應”等十多個實驗，演示效果明顯、趣味性強。
附

圖1～附圖5表示了本實用新型的實施例，
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為《水變電阻器的結構示意圖》，其各零件代表名稱如下1.溶液槽2.液槽支腳(帶固定孔)3.可動電極支架滑軌，即槽幫4.電極支架5.電極接線柱6.塑料固線螺旋7.電極引線8.鏟形碳質電極9.可動電極支架手柄圖2為《溶液槽斷面圖》。
圖3為《電極、支架總成分解圖》，其各零件代表名稱如下10.鏟形電極面部11.鏟形電極柱體部12.電極金屬帽13.塑料開槽螺管14.隔電極塑料螺帽15.電極肩部16.電極肩部固定淺槽17.電極焊線部18.電極引線孔圖4為《水變電阻器應用實例圖》，其各零件代表名稱如下19.為三相電源線(380V)20.變阻箱手柄21.高功率電機(7千瓦以上)22.變阻箱23.閘刀開關圖5為《鋸齒形電極板示意圖》，其24號零件為變阻箱內(nèi)的水變電阻器，25號零件為鋸齒形電極板。
在圖1－圖3中，兩電極可分為固定和可動。電極是由帶有金屬帽(12)的鏟形碳質電極板(8)和電極板支架(4)組成，電極板支架的兩端掛架在槽幫(3)上。碳質電極板上方帶有一定長度的柱體部分(11)，其上緊套有金屬帽(12)；電極板支架(4)由塑料制成，其正面有通孔和帶有外螺紋的具有一定長度開縫的塑料開槽螺管(13)，碳質電極板的柱體部分及其金屬帽插入該孔進入塑料開槽螺管，由塑料制成的一端帶有與塑料管相應的螺孔、一端開有穿電極引線的孔(18)的螺帽(14)擰緊在塑料開槽螺管上，電極板因此被緊固，電極引線的一端通過引線孔(18)焊接在金屬帽上的電極焊線部(17)，電極板支架的朝向槽幫的一面帶有鉤住槽幫相應部分的突出部分以使其不相互脫離，此外這一面還具有電極肩部固定淺槽(16)，其長寬與電極肩部(15)匹配，可將電極肩部嵌入，起輔助固定作用。
在圖4的實施例中，其活動的電極板的支架上設有手柄(20)，除手柄外的其余部分安設在防護箱內(nèi)，手柄通過防護箱的開孔伸出箱外，根據(jù)需要可將兩個碳質電極板的相對的面上制成相互嚙合的鋸齒形狀(見圖5)。我們知道，七千瓦以上大功率電機須降壓啟動，待電機轉動后再加上正常電壓(380伏)。為了起到分壓作用，可將變阻箱(22)串聯(lián)在電機電路上。變阻箱由三只水變電阻器組成，三只水變電阻器的手柄聯(lián)為一體(20)伸出箱外。啟動時，按降壓要求將可動電極推到某一位置，待電機啟動后再將兩電機嚙合，即“短路水變電阻器”，使電機得到380伏的工作電壓。
權利要求1.一種變電阻器，具有其間距離可變的兩個電極和電阻物，其特征在于，還具有以絕緣材料制成的盛放液體的容器，其中盛有作為電阻物的導電液體，兩個電極與絕緣容器連接并浸入導電液體。
2.如權利要求1所述的變電阻器，其特征在于，盛放導電液體的容器為槽，電極上部具有突出部分以掛架在槽幫上，一個或兩個電極與槽幫之間活動連接。
3.如權利要求2所述的變電阻器，其特征在于，電極由帶有金屬帽的碳質電極板和電極板支架組成，電極板支架的兩端掛架在槽幫上。
4.如權利要求3所述的變電阻器，其特征在于，碳質電極板上方帶有一定長度的柱體部分，其上包有金屬帽；電極板支架由塑料制成，其上有通孔和帶有外螺紋的具有一定長度開縫的塑料開槽螺管，碳質電極板的柱體部分及其金屬帽插入該孔進入塑料開槽螺管，由塑料制成的一端帶有與塑料管相應的螺孔、一端開有穿電極引線的孔的螺帽擰緊在塑料開槽螺管上，電極板因此被緊固，電極引線的一端焊接在金屬帽上，電極板支架的朝向槽幫的一面帶有鉤住槽幫相應部分的突出部分以使其不相互脫離。
5.如權利要求4所述的變電阻器，其特征在于，其活動的電極板的支架上設有手柄，除手柄外的其余部分安設在防護箱內(nèi)，手柄通過防護箱的開孔伸出箱外，根據(jù)需要可將兩個碳質電極板的相對的面上制成相互嚙合的鋸齒形狀。
6.如權利要求1或4或5所述的變電阻器，其特征在于，槽由塑料、玻璃、或陶瓷等絕緣材料制成，導電液體為水或酸、堿、鹽等的水溶液。
專利摘要本實用新型名為水變電阻器。它屬于一種涉及電化學、電物理領域的教學實驗和操作用儀器。本實用新型主要由溶液槽、碳質電極板和導電液體構成，兩電極板通過改變其間距或浸入溶液的面積等可以獲得所需要的電阻值，在實際應用中以起到變阻、控流和控壓的作用。本實用新型與以往教學、實驗中采用的由合金絲等固體材料制造的滑動變阻器相比，具有成本低廉、設備簡易、拆修方便且具有較寬的應用范圍等優(yōu)點，可以替代滑動變阻器應用于教學實踐。
文檔編號H01C10/00GK2108982SQ9122414
公開日1992年7月1日 申請日期1991年9月3日 優(yōu)先權日1991年9月3日
發(fā)明者周立民 申請人:周立民