一种新型密立根油滴实验仪

1.本发明涉及实验教学领域，尤其涉及一种油滴实验装置。


背景技术：

2.密立根油滴实验在实验教学中应用普遍。现在的密立根油滴实验仪在实验过程中，通过油喷给一个带有小孔的油雾室喷油，学生在实验过程中会不停的向油雾室或空气中喷油，这会给空气带来污染，同时也会浪费油，此外，还会带来一个严重的后果：油雾室里的油雾多了会有油滴向下掉落，导致平行电极板中间的小孔被堵住，后面的油滴进入不了平行电极板之间，导致实验无法测量。本专利通过巧妙设计，避免了小孔堵塞问题，此外，采用封闭油雾系统，实现了油雾的循环利用，不仅环保，而且节能。


技术实现要素：

3.本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种不用定期添加钟表油、可以一次添加无限次循环应用的以及没有油雾扩散污染的一种新型密立根油滴实验仪。
4.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：新型密立根油滴实验仪，包括圆筒、上平行电极板、下平行电极板、上电极接线柱、下电极接线柱、电源、光源、透明窗口、ccd成像系统、细管、软管、油喷、导线。其中，上平行电极板与下平行电极板分别位于圆筒的上下表面；上电极接线柱与下电极接线柱的一端分别固定在上平行电极板与下平行电极板上，另一端分别通过导线与电源连接；圆筒侧面设有透明窗口，圆筒内安装有光源；ccd成像系统通过透明窗口能看到圆筒的内部；下平行电极板的圆心位置连接一个细管，细管通过软管与油喷连接。
5.进一步的，所述圆筒由不导电的、不透光绝缘材料制成，可以是绝缘塑料或不导电的有机玻璃，圆筒高度在10mm到5mm之间，圆筒外半径在5cm到10cm之间，圆筒的内半径比外半径小0.5cm。
6.进一步的，所述上平行电极板与下平行电极板为导电的圆形金属片，可以是铜或铝，金属片的厚度2～5mm之间、半径等于圆筒的外半径。
7.进一步的，所述上电极接线柱与下电极接线柱为导电金属电极，可以是铜或铝。
8.进一步的，所述电源是输出电压可调直流电源，电压调节范围在-100v到500v之间。
9.进一步的，所述光源是发光二极管灯珠。
10.进一步的，所述窗口是沿竖直方向细长的透明玻璃，窗口高度不超过圆筒高度。
11.进一步的，所述ccd成像系统是带有视窗坐标的放大成像系统，放大倍数在10到100之间。
12.进一步的，所述细管可以是不透光、不导电的有色玻璃或有机玻璃。
13.进一步的，所述软管为透明有机塑料软管。
14.进一步的，所述油喷为带气囊的喷油器。
15.进一步的，还包括支撑腿，所述支撑腿安装在下平行电极板底面，用于支撑整个密立根油滴实验仪，所述支撑腿为绝缘橡胶或表面带有绝缘材料的刚性材料制成。
16.本发明的有益效果是：本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，通过把传统上电极板上的小孔移到下下电极板上，一方面使得平行电极板之间的油雾最终又会通过小孔流回到油喷里，另一方面，油喷与电极板上的小孔直接相连，当小孔被堵塞的时候，油喷里的气流可以轻松的把小孔冲开。此外，目前油滴实验的油雾系统是一个开放系统，不仅存在油雾扩散污染，还需要定期添加钟表油，造成浪费，本专利通过封闭油雾系统，实现油雾的循环利用，不仅环保，而且节能。本专利实现了一种不用定期添加钟表油、可以一次添加无限次循环应用的以及没有油雾扩散污染的、不会导致电极板间小孔堵塞的一种新型密立根油滴实验仪。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
20.实施例1
21.本发明的一种新型密立根油滴实验仪，包括圆筒1、上平行电极板2、下平行电极板3、上电极接线柱4、下电极接线柱5、电源6、光源7、窗口8、ccd成像系统9、细管10、软管11、油喷12、导线13、支撑腿14。其中，圆形的上平行电极板2与下平行电极板3分别位于圆筒1的上下表面；上电极接线柱4与下电极接线柱5一端分别固定在上平行电极板2与下平行电极板3上，另一端分别通过导线13与电源6连接；圆筒1侧面有窗口8，圆筒内安装有光源7，电源7通常安装在窗口8的侧面，避免直射窗口8；ccd成像系统9通过透明窗口8可以看到圆筒1的内部；下平行电极板3的圆心位置连接一个细管10，细管10通过软管11与油喷12连接；下平行电极板3底面装有支撑腿14。
22.所述圆筒1由不导电的黑色有机玻璃制成，圆筒高度在8mm，圆筒1外半径8cm，圆筒1的内半径比外半径小0.5cm。
23.所述上平行电极板2与下平行电极板3为导电的圆形铜金属片，金属片的厚度3mm、半径8cm。
24.所述上电极接线柱4与下电极接线柱5为铜金属电极。
25.所述电源6是自制的输出电压可调直流电源，输出直流电压的可调节范围在-100v到500v之间，并具有0v、-100v、500v三个快速输出电压的切换按钮。
26.所述光源7是发光二极管灯珠，采用3v干电池供电的1.8mm led直插型绿光led。
27.所述窗口8是沿竖直方向细长的透明玻璃，高度5mm，宽度2mm，厚度1mm。
28.所述ccd成像系统9采用致旗ccd数码光学电子工业显微镜zq-601，放大倍数90。
29.所述细管10采用不导电的abs塑料硬直管，内径4mm、外径6mm，长10mm。
30.进一步的，所述软管11为透明有机塑料软管，内径6mm，长50mm。
31.进一步的，所述油喷12为带气囊的密立根喷油器，采用常规密立根油滴实验仪的喷油器即可。
32.进一步的，所述支撑腿14采用四个绝缘橡胶，平均分布在下平行电极板3底面，高50mm。
33.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。


技术特征：
1.一种新型密立根油滴实验仪，包括圆筒、上平行电极板、下平行电极板、上电极接线柱、下电极接线柱、电源、光源、透明窗口、ccd成像系统、细管、软管、油喷、导线。其中，上平行电极板与下平行电极板分别位于圆筒的上下表面；上电极接线柱与下电极接线柱的一端分别固定在上平行电极板与下平行电极板上，另一端分别通过导线与电源连接；圆筒侧面设有透明窗口，圆筒内安装有光源；ccd成像系统通过透明窗口能看到圆筒的内部；下平行电极板的圆心位置连接一个细管，细管通过软管与油喷连接。2.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述圆筒由不导电的、不透光绝缘材料制成，可以是绝缘塑料或不导电的有机玻璃，圆筒高度在10mm到5mm之间，圆筒1外半径在5cm到10cm之间，圆筒的内半径比外半径小0.5cm。3.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述上平行电极板与下平行电极板为导电的圆形金属片，材质为铜或铝，上平行电极板与下平行电极板的厚度在2～5mm之间，半径等于圆筒的外半径。4.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述上电极接线柱与下电极接线柱为导电金属电极，材质为铜或铝。5.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述电源是输出电压可调直流电源，电压调节范围在-100v到500v之间。6.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述光源为发光二极管灯珠。7.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述透明窗口是沿竖直方向细长的透明玻璃，窗口高度不超过圆筒高度。8.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述ccd成像系统是带有视窗坐标的放大成像系统，放大倍数在10到100之间。9.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述细管为不透光、不导电的有色玻璃或有机玻璃。10.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述软管为透明有机塑料软管。11.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：所述油喷为带气囊的喷油器。12.根据权利要求1所述的新型密立根油滴实验仪，其特征在于：还包括支撑腿，所述支撑腿安装在下平行电极板底面，所述支撑腿为绝缘橡胶或表面带有绝缘材料的刚性材料制成。

技术总结
本发明公开了一种新型密立根油滴实验仪，包括圆筒、上平行电极板、下平行电极板、上电极接线柱、下电极接线柱、电源、光源、透明窗口、CCD成像系统、细管、软管、油喷、导线。其中，上平行电极板与下平行电极板分别位于圆筒的上下表面；上电极接线柱与下电极接线柱的一端分别固定在上平行电极板与下平行电极板上，另一端分别通过导线与电源连接；圆筒侧面设有透明窗口，圆筒内安装有光源；CCD成像系统通过透明窗口能看到圆筒的内部；下平行电极板的圆心位置连接一个细管，细管通过软管与油喷连接。本专利通过巧妙设计，避免了小孔堵塞问题，此外，采用封闭油雾系统，实现了油雾的循环利用，不仅环保，而且节能。而且节能。而且节能。


技术研发人员：张开骁 巩江峰 唐春梅 姚红兵 孙正杰 朱必勇 茆廷兵
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/1