一种实验用可视化量热器的制作方法

本发明涉及量热器技术领域，具体涉及一种实验用可视化量热器。

背景技术：

量热器是一种测量液体温度变化的装置，量热器有很多种类，其中在化学教学上最常见也最常用的一类，是由内筒和外筒构成，内筒与外筒之间具有空气夹层用于隔热，外筒和内筒一般为无透光性能金属材质的杜瓦瓶，上面为量热器的筒盖，筒盖盖紧可以防止筒内外热量交换。筒盖上有两个小孔，一个小孔中插入搅拌器，使投入在内筒中的待测物以及物质在发生化学反应时产生的热量可以快速交换，使系统迅速达到热平衡；另一个小孔中，插入温度计，用来测量系统内部温度；筒盖为中间凸起，边缘较薄，平放在外筒上；其外筒上部边缘和外部有热传导，筒盖不严密或不平整时和外部有直接的热量交换，使量热器系统的绝热性不好，影响测量精度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种实验用可视化量热器，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效应用在实验室测量液体温度变化的化学实验中，测量精度高，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种实验用可视化量热器，包括内筒体、外筒体和筒盖，所述内筒体、外筒体和筒盖均由聚甲基丙烯酸酯材料制成，所述外筒体内的底部设置有支座凸起，所述内筒体放置在支座凸起上，所述内筒体的上沿和外筒体的上沿之间设置有胶条，所述胶条上设置有抽气口，所述内筒体和外筒体之间设置有第一温度传感器，所述内筒体的外壁上均匀布设有电加热丝，所述筒盖上设置有加料口和电机，所述加料口内设置有橡皮塞，所述内筒体内设置有第二温度传感器和搅拌杆，所述搅拌杆的上端通过联轴器与电机的输出轴连接，所述搅拌杆的下端设置有搅拌叶片。

上述的一种实验用可视化量热器，还包括控制器，所述第一温度传感器和第二温度传感器均与控制器的输入端连接，所述电机与控制器的输出端连接，所述控制器的输出端还接有led显示屏和串联在电加热丝供电回路中的继电器。

上述的一种实验用可视化量热器，所述外筒体的上沿外侧设置有外螺纹，所述筒盖的底部边缘设置有与外螺纹对应的内螺纹。

上述的一种实验用可视化量热器，所述控制器为单片机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本发明的内筒体和外筒体采用透明的聚甲基丙烯酸酯材料，使得使用者能够直观地观看到量热器内化学反应变化的现象，用于学生实验时，能够使学生更深刻地理解化学反应的本质。

3、本发明通过设置电加热丝，通过电加热丝加热内筒体筒壁，能够实现温度调节，减少内筒体内部与外部的热量交换，提高实验的测量精度。

4、本发明通过设置加料孔，在加料时不用打开筒盖就能够直接从加料口加料，加料完成后用橡皮塞密封，减少热量交换，能够提高测量精度，且使得加料操作简单，节省操作时间。

5、本发明能够有效应用在实验室测量液体温度变化的化学实验中，测量精度高，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效应用在实验室测量液体温度变化的化学实验中，测量精度高，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明控制器与其他单元的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—内筒体；2—外筒体；3—筒盖；

4—支座凸起；5—胶条；6—抽气口；

7—第一温度传感器；8—电加热丝；9—加料口；

10—电机；11—橡皮塞；12—第二温度传感器；

13—搅拌杆；14—搅拌叶片；15—控制器；

16—led显示屏；17—继电器。

具体实施方式

如图1所示，本发明的实验用可视化量热器，包括内筒体1、外筒体2和筒盖3，所述内筒体1、外筒体2和筒盖3均由聚甲基丙烯酸酯材料制成，所述外筒体2内的底部设置有支座凸起4，所述内筒体1放置在支座凸起4上，所述内筒体1的上沿和外筒体2的上沿之间设置有胶条5，所述胶条5上设置有抽气口6，所述内筒体1和外筒体2之间设置有第一温度传感器7，所述内筒体1的外壁上均匀布设有电加热丝8，所述筒盖3上设置有加料口9和电机10，所述加料口9内设置有橡皮塞11，所述内筒体1内设置有第二温度传感器12和搅拌杆13，所述搅拌杆13的上端通过联轴器与电机10的输出轴连接，所述搅拌杆13的下端设置有搅拌叶片14。

具体实施时，所述聚甲基丙烯酸酯材料具有优良的透光性能，使得使用者能够直观地观看到量热器内化学反应变化的现象，用于学生实验时，能够使学生更深刻地理解化学反应的本质；通过在内筒体1的上沿和外筒体2的上沿之间设置胶条5，使内筒体1和外筒体2之间形成密闭空间，并通过胶条5上的抽气口6抽气，使密闭空间形成真空，减少内筒体1内部与外部的热量交换，提高测量精度；通过设置加料口9，在加料时不用打开筒盖3就能够直接从加料口9加料，加料完成后用橡皮塞11密封，不会产生热量交换，提高测量精度。

本发明还包括控制器15，所述第一温度传感器7和第二温度传感器12均与控制器15的输入端连接，所述电机10与控制器15的输出端连接，所述控制器15的输出端还接有led显示屏16和串联在电加热丝8供电回路中的继电器17。

具体实施时，所述led显示屏16用于显示第一温度传感器7和第二温度传感器12检测的温度值。

本实施例中，所述外筒体2的上沿外侧设置有外螺纹，所述筒盖3的底部边缘设置有与外螺纹对应的内螺纹。

具体实施时，所述筒盖3与外筒体2螺纹连接，提高密封性。

本实施例中，所述控制器15为单片机。

本发明使用时，首先，打开连接在加料口9上的橡皮塞11，从加料口9往内筒体1内部加入第一种待测物质，加料完毕后，塞好橡皮塞11；接着，启动控制器15，第一温度传感器7对内筒体1外的温度进行实时检测并将检测到的温度值输出给控制器15，第二温度传感器12对内筒体1内的温度进行实时检测并将检测到的温度值输出给控制器15，当内筒体1内温度高于内筒体1外温度时，控制器15控制继电器17工作，接通电加热丝8的供电回路，电加热丝8对内筒体1外壁进行加热，直到内筒体1内外温度相等；再打开连接在加料口9上的橡皮塞11，从加料口9往内筒体1内部加入与第一种待测物质反应的第二种待测物质，加料完毕后，再塞好橡皮塞11；此时能够观察到第一种待测物质与第二种待测物质之间发生化学反应的现象，控制器15控制电机10工作，带动搅拌杆13以及搅拌叶片14转动，实现搅拌；化学反应过程中，控制器15继续根据第一温度传感器7和第二温度传感器12检测到的温度信号对电加热丝8进行控制，进行温度调节，使内筒体1内外温度相等，减少内筒体1内部与外部的热量交换，提高实验的测量精度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。