热管教学演示仪的制作方法

本实用新型属于教学演示教具技术领域，特别是涉及到一种热管教学演示仪。

背景技术：

热管是一种在教学中用于演示热量传递中多种物理现象的装置，能够让学生清晰直观的理解热管的工作原理及工作过程。简单的热管可以让学生直观观察到介质在热管中的沸腾、汽化和冷凝等物理现象，但是无法观察到反应过程中温度的变化过程。另外在介质在热管中的沸腾、汽化上升的过程中产生的能量也无法通过简单的热管装置展示。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种能让教师便于讲解，学生更能直观认识热管的热管教学演示仪用来解决简单的热管无法观察到反应过程中温度的变化过程以及介质在热管中的沸腾、汽化上升的过程中产生能量并讯速完成热传导的技术问题。

热管教学演示仪，包括动态演示控制装置、测温显示器、真空压力表、电压表、变色二极管、温度控制器、真空阀、真空计、测温热电阻Ⅰ、上散热密封件、测温用铜管、电磁发电装置、石英玻璃管、测温热电阻Ⅱ、下导热密封件、恒温水槽、支架、机械真空泵、注液阀、真空航空插头、直线导轨和直线滑块，所述动态演示控制装置固定安装在支架的上部，动态演示控制装置的外侧壁上固定安装有测温显示器、真空压力表、电压表、变色二极管和温度控制器；所述直线导轨固定安装在合金支架的上部，直线导轨上设置有直线滑块；所述直线滑块与石英玻璃管的外部固定连接；所述恒温水槽固定安装在合金支架的上部，并且恒温水槽位于直线导轨的一侧；所述石英玻璃管的上部固定安装有上散热密封件，石英玻璃管的下部固定安装有下导热密封件，石英玻璃管、上散热密封件以及下导热密封件构成石英玻璃真空密封腔；所述上散热密封件上设置有通孔，上散热密封件上固定安装有真空航空插头；所述真空计通过上散热密封件上设置的通孔与石英玻璃真空密封腔连接，真空计上设置有真空阀；所述下导热密封件上设置有通孔；所述注液阀通过下导热密封件上设置的通孔与石英玻璃真空密封腔连接；所述测温用铜管位于石英玻璃管的内部，测温用铜管的一端与上散热密封件固定连接，测温用铜管的另一端与下导热密封件连接；所述测温热电阻Ⅰ固定安装在测温用铜管的侧壁上，并且测温热电阻Ⅰ位于上散热密封件的下方；所述电磁发电装置固定安装在石英玻璃管的中部，并且电磁发电装置套装在测温用铜管的外部；所述机械真空泵位于支架的内底部，机械真空泵通过管路与真空阀连接；

所述测温显示器的数量为两个，其中一个测温显示器通过导线以及真空航空插头与测温热电阻Ⅰ连接，另一个测温显示器通过导线以及真空航空插头与测温热电阻Ⅱ连接；所述真空压力表与真空计连接；所述电压表通过导线以及真空航空插头与电磁发电装置连接；所述变色二极管的数量为10个以上，所有变色二极管排成一列，并且呈纵向分布；所述温度控制器通过导线与恒温水槽连接。

所述支架为铝合金支架。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

本实用新型中测温显示器直接显示石英玻璃管内的测温用铜管的温度值，变色二极管通过点亮顺序以及颜色的变化来展示显示石英玻璃管内的测温用铜管的温度变化。电磁发电装置将介质在热管中的沸腾、汽化上升的过程中产生能量转换成电能并通过电压表显示。

本实用新型不但能直观讲解热管的工作原理提高教学质量，还能拓宽学生对热管的更广泛应用的发现。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型热管教学演示仪的结构示意图。

图2为本实用新型热管教学演示仪的主视结构示意图。

图3为本实用新型热管教学演示仪的侧视结构示意图。

图中1-动态演示控制装置、2-测温显示器、3-真空压力表、4-电压表、5- 变色二极管、6-温度控制器、7-真空阀、8-真空计、9-测温热电阻Ⅰ、10-上散热密封件、11-测温用铜管、12-电磁发电装置、13-石英玻璃管、14-测温热电阻Ⅱ、15-下导热密封件、16-恒温水槽、17-支架、18-机械真空泵、19-注液阀、 20-真空航空插头、21-直线导轨、22-直线滑块。

具体实施方式

如图所示，热管教学演示仪，包括动态演示控制装置1、测温显示器2、真空压力表3、电压表4、变色二极管5、温度控制器6、真空阀7、真空计8、测温热电阻Ⅰ9、上散热密封件10、测温用铜管11、电磁发电装置12、石英玻璃管13、测温热电阻Ⅱ14、下导热密封件15、恒温水槽16、支架17、机械真空泵18、注液阀19、真空航空插头20、直线导轨21和直线滑块22，所述动态演示控制装置1固定安装在支架17的上部，动态演示控制装置1的外侧壁上固定安装有测温显示器2、真空压力表3、电压表4、变色二极管5和温度控制器6；所述直线导轨21固定安装在合金支架17的上部，直线导轨21上设置有直线滑块22；所述直线滑块22与石英玻璃管13的外部固定连接；所述恒温水槽16固定安装在合金支架17的上部，并且恒温水槽16位于直线导轨21的一侧；所述石英玻璃管13的下部演示时位于恒温水槽16的内部，石英玻璃管13的上部固定安装有上散热密封件10，石英玻璃管13的下部固定安装有下导热密封件15，石英玻璃管13、上散热密封件10以及下导热密封件15构成石英玻璃真空密封腔；所述上散热密封件10上设置有通孔，上散热密封件10上固定安装有真空航空插头20；所述真空计8通过上散热密封件10上设置的通孔与石英玻璃真空密封腔连接，真空计8上设置有真空阀7；所述下导热密封件15上开设有通孔；所述注液阀19通过下导热密封件15上开设的通孔与石英玻璃真空密封腔连接；所述测温用铜管11位于石英玻璃管13的内部，测温用铜管11的一端与上散热密封件10固定连接，测温用铜管11的另一端与下导热密封件15连接；所述测温热电阻Ⅰ9固定安装在测温用铜管11的侧壁上，并且测温热电阻Ⅰ9位于上散热密封件10的下方；所述电磁发电装置12固定安装在石英玻璃管13的中部，并且电磁发电装置12套装在测温用铜管11的外部；所述机械真空泵18位于支架17的内底部，机械真空泵18通过管路与真空阀7连接；

所述测温显示器2的数量为两个，其中一个测温显示器2通过导线以及真空航空插头20与测温热电阻Ⅰ9连接，另一个测温显示器2通过导线以及真空航空插头20与测温热电阻Ⅱ14连接；所述真空压力表3与真空计8连接；所述电压表4通过导线以及真空航空插头20与电磁发电装置12连接；所述变色二级管5的数量为10个以上，所有变色二极管5排成一列，并且呈纵向分布；所述温度控制器6通过导线与恒温水槽16连接。

所述支架17为铝合金支架。

热管教学演示仪的工作过程由注液阀19注入一定量的甲醇或乙醇并关闭注液阀19，通过直线导轨21和直线滑块22将石英玻璃密封腔升至一定高度，真空机械泵18通过真空阀7对由上散热密封件10、石英玻璃管13和下导热密封件15组成的石英玻璃真空密封腔进行抽真空处理，通过真空计8测得腔内真空达到一下值并通过真空压力表3显示后关闭真空机械泵18及真空阀7；温度控制器6开始对恒温水槽16内的水进行加热，当水的温度达到设定值时进行保温，此时通过直线导轨21和直线滑块22把石英玻璃密封腔落至恒温水槽16内，水的温度通过下导热密封件15内石英玻璃密封腔内的介质进行传导加热，使介质进行气化，测温用铜管11的温度升高，通过测温热电阻Ⅰ9和测温热电阻Ⅱ14 对其温度的变化经过真空航空插头20传入测温显示器2中，此时变色二极管5 通过与之连接的控制芯片计算后进行亮度显示；电磁发电装置12在介质气化的过程中产生旋转，产生电压传入电压表4；此时动态演示控制装置1与由上散热密封件10、石英玻璃管13和下导热密封件15组成的石英玻璃真空密封腔进行联动演示。观察石英玻璃真空密封腔内及动态演示控制装置1的相关变化，完成对学生教学的讲解与实现。