專利名稱：波以耳定律實(shí)驗(yàn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，特別是涉及一種波以耳定律實(shí)驗(yàn)器。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)在驗(yàn)證波以耳定律的實(shí)驗(yàn)中，常以類似醫(yī)用針管的容器來測(cè)量，其結(jié)構(gòu)為在垂直放置的針管狀容器內(nèi)設(shè)置活塞，在活塞的末端加一橫桿，橫桿兩端各有一個(gè)吊環(huán)。實(shí)驗(yàn)時(shí)用套子封堵住針管口，通過吊環(huán)往橫桿上掛砝碼或用拉伸彈簧秤的方法實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮，改變氣體體積。通過砝碼重量或彈簧秤讀數(shù)以及活塞的移動(dòng)距離來確定氣體的壓強(qiáng)以及體積變化情況，從而達(dá)到驗(yàn)證波以耳定律的目的。但該設(shè)備氣密性差，氣體的可壓縮或膨脹程度有限，因此實(shí)驗(yàn)精度、效果均較差且不利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理。另有一類實(shí)驗(yàn)儀器通過水銀柱來測(cè)量大氣壓強(qiáng)，雖然測(cè)量精度較上述儀器有所提高，但由于水銀有毒，一旦水銀存放管破裂，極易破壞環(huán)境甚至影響人身安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的技術(shù)缺陷，提供一種無污染、氣密性好、測(cè)量精確的波以耳定律實(shí)驗(yàn)器。
本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案一種波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，包括座體，設(shè)于座體上的筒狀容器和氣壓計(jì)量設(shè)備，其特征是所述的筒狀容器上設(shè)有測(cè)量用的刻度，其內(nèi)設(shè)有活塞；所述的氣壓計(jì)量設(shè)備為氣壓表，氣壓表與筒狀容器管路連接，所述的管路上設(shè)有可與外部連通的閥門開關(guān)以及可隔斷管路氣體的閥門開關(guān)。閥門開關(guān)設(shè)置有兩個(gè)，分別用于與管路外部氣體相通，以及實(shí)驗(yàn)過程中隔離筒狀容器與氣壓表之間氣體，以便于氣壓表精確顯示氣體壓強(qiáng)大小。本設(shè)計(jì)使活塞與氣壓表之間一定質(zhì)量的氣體在活塞作用下，在筒狀容器內(nèi)實(shí)現(xiàn)壓縮或者膨脹，達(dá)到氣體體積的改變，相應(yīng)的與之相連的氣壓表根據(jù)筒狀容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)的高低變化，顯示出氣體壓強(qiáng)的精確數(shù)值。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用者可根據(jù)活塞在筒狀容器內(nèi)移動(dòng)的距離，從筒狀容器上的尺寸刻度計(jì)算出氣體的體積變化情況，同時(shí)從氣壓表讀出相應(yīng)的壓強(qiáng)大小，由于在常溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此溫度變化情況忽略不計(jì)。這樣通過記錄多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過氣體壓強(qiáng)與體積的乘積判斷，即可驗(yàn)證波以耳定律。
所述的活塞為手動(dòng)螺旋式活塞，包括一螺桿以及與螺桿一端相連的手柄。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄控制螺桿旋轉(zhuǎn)，使筒狀容器內(nèi)活塞相應(yīng)升降移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮或膨脹。
所述的活塞上設(shè)有密封裝置。該設(shè)置，增加了活塞與筒狀容器之間的氣密性，保證實(shí)驗(yàn)時(shí)氣體質(zhì)量不變，提高該驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
所述的閥門開關(guān)為1/4球閥門開關(guān)。該設(shè)置仍是為了進(jìn)一步提高儀器的氣密性，它也可以采用其他的閥門開關(guān)。通過設(shè)置兩個(gè)閥門開關(guān)，可使儀器根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要與外部氣體連通，以及防止氣壓表波動(dòng)而影響實(shí)驗(yàn)精度。同時(shí)，通過閥門開關(guān)隔斷氣體管路，還可使氣壓表單獨(dú)應(yīng)用于其他實(shí)驗(yàn)中，如查理定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)等。
所述的筒狀容器為有機(jī)玻璃管體，其直徑為40-80mm，長(zhǎng)度為150-300mm。該筒狀容器的設(shè)置，可使本實(shí)驗(yàn)器壓力計(jì)由正常狀態(tài)下的1個(gè)大氣壓，加壓至4倍的大氣壓或減壓至真空的0大氣壓。
所述的氣壓表是以atm為計(jì)量單位的氣壓表。采用該種氣壓表，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)可以很直觀的判斷出當(dāng)前的氣壓大小，明確一個(gè)大氣壓的概念，便于理解實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型中氣壓表的使用，可以精確直觀的讀出氣體的壓強(qiáng)，避免了使用水銀柱測(cè)量大氣壓，有效制止了使用水銀易產(chǎn)生的污染和危害；有機(jī)玻璃管體設(shè)計(jì)及閥門開關(guān)的運(yùn)用，增加了儀器的氣密性，能使儀器在較大的壓強(qiáng)范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低廉，儀器可靠性高，操作簡(jiǎn)單，有利于學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)原理。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、座體 2、筒狀容器 3、氣壓表 4、刻度 5、活塞 6、與外部連通閥門開關(guān) 7、管路隔斷閥門開關(guān) 8、螺桿 9、手柄 10、密封圈具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明如圖所示，本實(shí)用新型包括座體1，設(shè)于座體上管路連接的筒狀容器2以及以atm為計(jì)量單位的氣壓表3，筒狀容器為直徑60mm，長(zhǎng)240mm的有機(jī)玻璃管體，其內(nèi)設(shè)置有與其內(nèi)壁良好接觸的手動(dòng)螺旋式活塞5，玻璃管體上設(shè)有測(cè)量用的標(biāo)準(zhǔn)尺寸刻度4；活塞5通過一螺桿8與筒狀容器外的可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的手柄9相連，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)螺旋控制；氣壓表3下方設(shè)有與可使管路外部連通的1/4閥門開關(guān)6，氣壓表與筒狀容器2連接的管路上設(shè)有可隔斷管路的1/4球閥門開關(guān)7。本實(shí)用新型各部件之間均密封良好，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，閥門開關(guān)7關(guān)閉，而設(shè)于管路上的閥門開關(guān)6開啟，使儀器內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過螺桿工作使活塞下壓，在筒狀容器內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)一定質(zhì)量的氣體進(jìn)行壓縮，活塞移動(dòng)一段距離后，關(guān)閉閥門開關(guān)6，隔斷管路中的氣體，使氣壓表上數(shù)值不波動(dòng)。然后就可從氣壓表上讀出氣壓的精確值，通過筒狀容器上的刻度計(jì)算氣體的體積變化，這樣即可計(jì)算出氣體壓強(qiáng)與體積的乘積。如此重復(fù)多次，記錄每次的體積變化及氣壓表數(shù)值，通過判斷它們的乘積數(shù)值情況即可驗(yàn)證波以耳定律。
權(quán)利要求1.一種波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，包括座體(1)，設(shè)于座體上的筒狀容器(2)和氣壓計(jì)量設(shè)備(3)，其特征是所述的筒狀容器上設(shè)有測(cè)量用的刻度(4)，其內(nèi)設(shè)有活塞(5)；所述的氣壓計(jì)量設(shè)備為氣壓表(3)，氣壓表與筒狀容器管路連接，所述的管路上設(shè)有可與外部連通的閥門開關(guān)(6)以及可隔斷管路氣體的閥門開關(guān)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，其特征是所述的活塞(4)為手動(dòng)螺旋式活塞，包括一螺桿(8)以及與螺桿一端相連的手柄(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，其特征是所述的活塞(5)上設(shè)有密封裝置(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，其特征是所述的閥門開關(guān)(6)、(7)為1/4球閥門開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，其特征是所述的筒狀容器(2)為有機(jī)玻璃管體，其直徑為40-80mm，長(zhǎng)度為150-300mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，其特征是所述的氣壓表(3)是以atm為計(jì)量單位的氣壓表。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種波以耳定律實(shí)驗(yàn)器，其結(jié)構(gòu)包括包括座體(1)，設(shè)于座體上的筒狀容器(2)和氣壓計(jì)量設(shè)備(3)，其特征是所述的筒狀容器上設(shè)有測(cè)量用的刻度(4)，其內(nèi)設(shè)有活塞(5)；所述的氣壓計(jì)量設(shè)備為氣壓表(3)，氣壓表與筒狀容器管路連接，所述的管路上設(shè)有可與外部連通的閥門開關(guān)(6)以及可隔斷管路氣體的閥門開關(guān)(7)。本實(shí)用新型無污染、可靠性高、測(cè)量精確且實(shí)驗(yàn)費(fèi)用低廉，操作簡(jiǎn)單，有利于學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)原理。
文檔編號(hào)G09B23/12GK2658871SQ20032010862
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者王樂安 申請(qǐng)人:王樂安