本發(fā)明屬于負(fù)壓沸騰領(lǐng)域，具體涉及一種用注射器研究負(fù)壓液體沸騰的實驗裝置。

背景技術(shù)：

沸騰是在一定溫度下液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。液體沸騰時候的溫度被稱為沸點。一般液體濃度越高，沸點越高；不同液體的沸點也是不同的；所謂沸點是不同的液態(tài)物質(zhì)沸騰時的溫度值。沸點隨外界壓力變化而改變，壓力低，沸點也低。負(fù)壓是低于常壓(即常說的一個大氣壓)的氣體壓力狀態(tài)。以常見的液體水為例，在出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)的空間，其沸點將低于100℃，可以觀測到已經(jīng)不沸騰的熱水在負(fù)壓下重新沸騰的現(xiàn)象，即負(fù)壓液體沸騰現(xiàn)象。

目前有關(guān)大氣壓強對液體沸點影響的實驗研究，往往需要極其復(fù)雜的儀器設(shè)備和測量工具，儀器造價昂貴，操作難度極高，不適合于非專業(yè)研究人員操作。且存在實驗現(xiàn)象不直觀，體積龐大不易用于科教實驗演示的問題；同時，實驗裝置往往存在難以安裝，安裝后不易拆分，液體盛放容器難以清洗，不利于更換研究液體與反復(fù)定量實驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種負(fù)壓液體沸騰的實驗裝置，使其可廣泛用于各種科普教育實驗演示及高校的實驗研究。通過巧妙利用注射器活塞芯桿拉動，調(diào)節(jié)針筒內(nèi)部壓強，演示并研究液體壓強在負(fù)壓下沸點降低現(xiàn)象。具有結(jié)構(gòu)簡單易于操作，實驗裝置小巧易于攜帶，實驗現(xiàn)象直觀有趣的優(yōu)點。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用注射器研究負(fù)壓液體沸騰的實驗裝置，包括活塞芯桿1，螺紋口注射針筒2，旋塞三通閥3，熱水瓶4，溫度傳感裝置5，壓強測量裝置6及廢液池7；所述活塞芯桿1插入螺紋口注射針筒2中，注射針筒通過旋塞三通閥3與熱水瓶4連通以抽取熱水進入注射針筒，旋塞三通閥3另一端與廢液池7連通，溫度傳感裝置5與壓強測量裝置6對應(yīng)設(shè)置在活塞芯桿1與螺紋口注射針筒2上，用以測量注射針筒內(nèi)水溫及壓強。

進一步，所述的旋塞三通閥3包括旋塞3-6、對應(yīng)設(shè)置在旋塞3-6上的注射器螺紋接口帽3-1、熱水管接口帽3-2與廢水管接口帽3-4，所述熱水管接口帽3-2與廢水管接口帽3-4的一端對應(yīng)連接有熱水導(dǎo)管3-3與廢水導(dǎo)管3-5。

進一步，所述的溫度傳感裝置5包括溫度傳感器5-1，所述溫度傳感器5-1通過連接線5-3與集成測溫電路板5-4、數(shù)碼管溫度顯示屏5-5及開關(guān)按鍵5-6相連，所述連接線5-3外設(shè)有線路鋼管護套5-2；所述溫度傳感器5-1為DS18B20數(shù)字溫度傳感器或熱敏電阻溫度傳感器。

進一步，所述的壓強測量裝置6包括導(dǎo)氣管6-1、U型玻璃管6-2與壓強刻度盤6-4；所述導(dǎo)氣管6-1一端與注射針筒2連接，另一端與U型玻璃管6-2連接，所述U型玻璃管6-2內(nèi)填充有帶顏色指示液6-3，所述壓強刻度盤6-4設(shè)置在U型玻璃管6-2上。

進一步，所述的活塞芯桿1主要由活塞柄1-1、活塞軸1-2及橡膠活塞1-3構(gòu)成，活塞柄和活塞軸的中部打孔供溫度傳感裝置5的線路鋼管護套5-2插入，橡膠活塞中部打孔供溫度傳感裝置5的溫度傳感器5-1插入，且插入后密封無縫。

進一步，所述注射針筒2材質(zhì)為透明的聚氯乙烯或PVC，注射針筒的乳頭為螺紋口乳頭2-1，且與注射器螺紋接口帽3-1旋緊后密封配合，針筒前端開孔插入壓力測量接口2-2，可與壓強測量裝置6的導(dǎo)氣管6-1密封連接。

本發(fā)明的有益效果在于：注射器作為液體盛放容器，安裝拆卸方便，易于清洗，配合旋塞三通閥的管路控制，可以方便的更換待實驗液體與排除實驗后的廢液；配合加載的溫度溫度傳感裝置和壓強測量裝置，可實時讀取針管內(nèi)的壓強值及液體的沸點值，從而進行定量實驗研究。該實驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單易于操作，實驗裝置小巧易于攜帶，實驗現(xiàn)象直觀有趣的優(yōu)點，可廣泛用于各種科普教育實驗演示及高校的實驗研究。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2為本發(fā)明活塞芯桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明旋塞三通閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)的描述。

如圖所示，本發(fā)明中用注射器研究負(fù)壓液體沸騰的實驗裝置，包括活塞芯桿1，螺紋口注射針筒2，旋塞三通閥3，熱水瓶4，溫度傳感裝置5，壓強測量裝置6及廢液池7；所述活塞芯桿1插入螺紋口注射針筒2中，注射針筒通過旋塞三通閥3與熱水瓶4連通以抽取熱水進入注射針筒，旋塞三通閥3另一端與廢液池7連通，溫度傳感裝置5與壓強測量裝置6對應(yīng)設(shè)置在活塞芯桿1與螺紋口注射針筒2上，用以測量注射針筒內(nèi)水溫及壓強。

具體的，將活塞芯桿1插入螺紋口注射針筒2，旋塞三通閥3螺紋帽端與注射針筒連接，旋轉(zhuǎn)三通閥旋塞，使注射針筒與熱水瓶4連通，抽取熱水進入注射針筒，再次旋轉(zhuǎn)三通閥旋塞，使注射針筒空間密閉，向后拉動活塞芯桿，注射針筒內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，不足100℃的熱水在負(fù)壓下沸騰，溫度傳感裝置5可顯示此時水的溫度，壓強測量裝置6可以顯示此時針筒內(nèi)壓強，實驗演示后再次旋轉(zhuǎn)三通閥旋塞，使針筒與廢液池7連通，將廢液推至廢液池。

本實施例中的旋塞三通閥3包括旋塞3-6、對應(yīng)設(shè)置在旋塞3-6上的注射器螺紋接口帽3-1、熱水管接口帽3-2與廢水管接口帽3-4，所述熱水管接口帽3-2與廢水管接口帽3-4的一端對應(yīng)連接有熱水導(dǎo)管3-3與廢水導(dǎo)管3-5。旋轉(zhuǎn)旋塞，可分別實現(xiàn)僅注射器與熱水導(dǎo)管接通、注射器密封、僅注射器與廢水導(dǎo)管接通三種模式。

本實施例中的溫度傳感裝置5包括溫度傳感器5-1，所述溫度傳感器5-1通過連接線5-3與集成測溫電路板5-4、數(shù)碼管溫度顯示屏5-5及開關(guān)按鍵5-6相連，所述連接線5-3外設(shè)有線路鋼管護套5-2；所述溫度傳感器5-1為DS18B20數(shù)字溫度傳感器，當(dāng)然，溫度傳感器5-1也可采用熱敏電阻溫度傳感器。

本實施例中的壓強測量裝置6包括導(dǎo)氣管6-1、U型玻璃管6-2與壓強刻度盤6-4；所述導(dǎo)氣管6-1一端與注射針筒2連接，另一端與U型玻璃管6-2連接，所述U型玻璃管6-2內(nèi)填充有帶顏色指示液6-3，所述壓強刻度盤6-4設(shè)置在U型玻璃管6-2上。

本實施例中的活塞芯桿1主要由活塞柄1-1、活塞軸1-2及橡膠活塞1-3構(gòu)成，活塞柄和活塞軸的中部打孔供溫度傳感裝置5的線路鋼管護套5-2插入，橡膠活塞中部打孔供溫度傳感裝置5的溫度傳感器5-1插入，且插入后密封無縫。

本實施例中的注射針筒2材質(zhì)為透明的聚氯乙烯，注射針筒的乳頭為螺紋口乳頭2-1，且與注射器螺紋接口帽3-1旋緊后密封配合，針筒前端開孔插入壓力測量接口2-2，可與壓強測量裝置6的導(dǎo)氣管6-1密封連接。當(dāng)然，注射針筒2材質(zhì)也可采用PVC或其他透明材料。

該實驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單小巧、材料易得、造價低廉、易于操作、便于攜帶的特點，實驗現(xiàn)象直觀有趣，可廣泛用于各種科普教育實驗演示及高校的實驗研究。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。