一种氢气燃烧爆炸实验教台的制作方法

本发明涉及实验教台技术领域，具体地说是一种氢气燃烧爆炸实验教台。

背景技术：

氢气在空气中点燃可能发生爆炸，氢气爆炸极限是4.1％～74.2％(体积浓度)，如果氢气在空气中的体积浓度在4.1％～74.2％之间时，遇火源就会爆炸。

在中学生化学教学中，氢气爆炸实验教学过程中都是通过在易拉罐内通入氢气，之后使易拉罐倾斜，在易拉罐内进入空气，从而点燃氢气，使得易拉罐内氢气遇明火爆炸。

这种方式无法获得准确的实验数据，若是空气的体积分数未控制好，爆炸会比较剧烈，安全性低；在实验过程中，实验过程操作复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述安全性低、实验过程操作复杂问题，提供一种氢气燃烧爆炸实验教台。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种氢气燃烧爆炸实验教台，包括实验台，位于实验台上的支撑架、水箱和氢气罐，安装在支撑架内的升降装置，所述氢气罐上端设有出氢气口，出氢气口上设有单向阀，出氢气口密封连接橡胶软管，所述橡胶软管另一端密封连接有喷嘴；所述升降装置包括丝杠、升降螺母、升降杆和实验杯，所述丝杠与支撑架之间转动连接，丝杠两侧设有立柱，升降螺母安装在丝杠上，升降螺母与立柱之间滑动连接，升降螺母上固定有升降杆，实验杯安放在升降杆另一端，喷嘴与实验杯密封连接。

进一步地，所述支撑架呈长方体形框架结构，支撑架下端焊接在实验台桌面上，支撑架右侧下端设有横梁。

进一步地，所述水箱位于支撑架内，所述氢气罐位于实验台上水箱左侧。

进一步地，所述喷嘴设有密封毡，所述密封毡截面形状呈直角三角形，密封毡通过强力粘胶粘贴在喷嘴外圆柱面上。

进一步地，所述橡胶软管与出氢气口和喷嘴之间分别通过强力粘胶密封连接。

进一步地，所述升降装置位于支撑架右端，丝杠上端设有把手，丝杠上端穿过支撑架右侧上端横梁，丝杠下端穿过横梁。

进一步地，所述支撑架右侧上端横梁上设有轴承安装座，所述轴承安装座内安装有圆柱滚子轴承，丝杠穿过圆柱滚子轴承，所述丝杠上位于圆柱滚子轴承上下两端分别设有轴用挡圈，丝杠上与轴用挡圈相应的位置设有卡槽，轴用挡圈与卡槽配合，轴用挡圈与圆柱滚子轴承内圈接触；横梁上设有通孔，丝杠下端穿过横梁上的通孔。

进一步地，所述立柱上端与支撑架右侧上端横梁焊接，立柱下端与横梁焊接，立柱上设有套筒，套筒与立柱之间滑动连接，所述升降螺母与套筒之间设有连接板，连接板一端与升降螺母焊接，连接板另一端与套筒外圆柱面焊接。

进一步地，所述升降杆呈直角弯折，升降杆右端与升降螺母焊接在一起，升降杆直角弯折端设有实验板，实验杯放置在实验板上。

进一步地，所述实验杯选用易拉罐，实验杯上端设有燃烧口，燃烧口设有堵头，所述堵头采用橡胶材料，堵头与燃烧口配合，实验杯下端设有进气孔，进气孔呈喇叭口形，进气孔与喷嘴处密封毡配合，实验杯下端与进气口相反的位置设有排水口。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种氢气燃烧爆炸实验教台，进气孔呈喇叭口形可以方便喷嘴的安装，并与密封毡紧密配合，防止喷嘴脱落，在将实验杯内充入氢气的过程中，氢气上浮，堵头堵住燃烧口，实验杯内的水经由排水口排出，在进行爆炸实验时，空气通过排水口和进气孔进入到实验杯中，排水口和进气孔的大小固定，在外界气流相对稳定的情况下可以通过控制空气进入的时间来控制实验杯内氢气与空气的体积比，获得准确的实验数据，实验精度更高。

2、本发明提供的一种氢气燃烧爆炸实验教台，通过丝杠来控制升降，升降平稳，可在任意需要的位置停止，操作方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明右视图；

图3为本发明主视图；

图4为本发明实验杯剖视图；

图5为本发明喷嘴结构剖视图；

图6为本发明丝杠连接结构剖视图。

具体实施方式

根据图1至图6所示，一种氢气燃烧爆炸实验教台，包括实验台1，位于实验台1上的支撑架2、水箱3和氢气罐4，安装在支撑架2内的升降装置，所述氢气罐4上端设有出氢气口5，出氢气口5上设有单向阀6，出氢气口5密封连接橡胶软管7，所述橡胶软管7另一端密封连接有喷嘴8；所述升降装置包括丝杠10、升降螺母12、升降杆13和实验杯14，所述丝杠10与支撑架2之间转动连接，丝杠10两侧设有立柱11，升降螺母12安装在丝杠10上，升降螺母12与立柱11之间滑动连接，升降螺母12上固定有升降杆13，实验杯14安放在升降杆13另一端，喷嘴8与实验杯14密封连接。

所述支撑架2呈长方体形框架结构，支撑架2下端焊接在实验台1桌面上，支撑架2右侧下端设有横梁15。

所述水箱3位于支撑架2内，所述氢气罐4位于实验台1上水箱3左侧。

所述喷嘴8设有密封毡9，所述密封毡9截面形状呈直角三角形，密封毡9通过强力粘胶粘贴在喷嘴8外圆柱面上。

所述橡胶软管7与出氢气口5和喷嘴8之间分别通过强力粘胶密封连接。

所述升降装置位于支撑架2右端，丝杠10上端设有把手16，丝杠10上端穿过支撑架2右侧上端横梁，丝杠10下端穿过横梁15。

所述支撑架2右侧上端横梁上设有轴承安装座17，所述轴承安装座17内安装有圆柱滚子轴承18，丝杠10穿过圆柱滚子轴承18，所述丝杠10上位于圆柱滚子轴承18上下两端分别设有轴用挡圈19，丝杠10上与轴用挡圈19相应的位置设有卡槽，轴用挡圈19与卡槽配合，轴用挡圈19与圆柱滚子轴承18内圈接触；横梁15上设有通孔，丝杠10下端穿过横梁15上的通孔。通过丝杠来控制升降，升降平稳，可在任意需要的位置停止，操作方便。

所述立柱11上端与支撑架2右侧上端横梁焊接，立柱11下端与横梁15焊接，立柱11上设有套筒20，套筒20与立柱11之间滑动连接，所述升降螺母12与套筒20之间设有连接板21，连接板21一端与升降螺母12焊接，连接板21另一端与套筒20外圆柱面焊接。

所述升降杆13呈直角弯折，升降杆13右端与升降螺母12焊接在一起，升降杆13直角弯折端设有实验板22，实验杯14放置在实验板22上。

所述实验杯14选用易拉罐，实验杯14上端设有燃烧口23，燃烧口23设有堵头24，所述堵头24采用橡胶材料，堵头24与燃烧口23配合，实验杯14下端设有进气孔25，进气孔25呈喇叭口形，进气孔25与喷嘴8处密封毡9配合，实验杯14下端与进气口25相反的位置设有排水口26。进气孔25呈喇叭口形可以方便喷嘴8的安装，并与密封毡9紧密配合，防止喷嘴8脱落，在将实验杯14内充入氢气的过程中，氢气上浮，堵头24堵住燃烧口23，实验杯14内的水经由排水口26排出，在进行爆炸实验时，空气通过排水口26和进气孔25进入到实验杯14中，排水口26和进气孔25的大小固定，在外界气流相对稳定的情况下可以通过控制空气进入的时间来控制实验杯14内氢气与空气的体积比，获得准确的实验数据，实验精度更高，现有的实验过程通产是将实验杯14倾斜一定的角度，从而达到氢气和空气混合的目的。

实验过程中，首先转动丝杠10，使得升降螺母12上升，实验杯14从水箱中升起，将喷嘴8插入到进气孔25中，此时堵头24未安装在燃烧口23内，之后转动丝杠10，使得升降螺母12下降，通过升降杆13将实验杯14完全浸入到水箱3中的水中，使得实验杯14内完全装满水，此时将堵头24密封安装在燃烧口23内，打开单向阀6，在实验杯14内通入氢气，直至观测到排水口26处有气泡冒出，此时实验杯14内的水排完，转动丝杠10，使得升降螺母12上升，实验杯14从水箱中升起，关闭单向阀6，将喷嘴8从进气孔25中取出，将堵头24从燃烧口23内取出，记录时间，并根据时间判断实验杯14内氢气和空气的体积比，点燃鎂条，并将火焰伸到燃烧口23处，观察爆炸情况，通过本实验教台，可以很好的观察氢气爆炸反应，获得更加精确的实验数据，自动化程度高。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。