熱管教學演示儀的制作方法

本發(fā)明屬于教學演示教具技術領域，特別是涉及到一種熱管教學演示儀。

背景技術：

熱管是一種在教學中用于演示熱量傳遞中多種物理現(xiàn)象的裝置，能夠讓學生清晰直觀的理解熱管的工作原理及工作過程。簡單的熱管可以讓學生直觀觀察到介質在熱管中的沸騰、汽化和冷凝等物理現(xiàn)象，但是無法觀察到反應過程中溫度的變化過程。另外在介質在熱管中的沸騰、汽化上升的過程中產(chǎn)生的能量也無法通過簡單的熱管裝置展示。

因此現(xiàn)有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種能讓教師便于講解，學生更能直觀認識熱管的熱管教學演示儀用來解決簡單的熱管無法觀察到反應過程中溫度的變化過程以及介質在熱管中的沸騰、汽化上升的過程中產(chǎn)生能量并訊速完成熱傳導的技術問題。

熱管教學演示儀，包括動態(tài)演示控制裝置、測溫顯示器、真空壓力表、電壓表、變色二級管、溫度控制器、真空閥、真空計、測溫熱電阻Ⅰ、上散熱密封件、測溫用銅管、電磁發(fā)電裝置、石英玻璃管、測溫熱電阻Ⅱ、下導熱密封件、恒溫水槽、支架、機械真空泵、注液閥、真空航空插頭、直線導軌和直線滑塊，所述動態(tài)演示控制裝置固定安裝在支架的上部，動態(tài)演示控制裝置的外側壁上固定安裝有測溫顯示器、真空壓力表、電壓表、變色二級管和溫度控制器；所述直線導軌固定安裝在合金支架的上部，直線導軌上設置有直線滑塊；所述直線滑塊與石英玻璃管的外部固定連接；所述恒溫水槽固定安裝在合金支架的上部，并且恒溫水槽位于直線導軌的一側；所述石英玻璃管的上部固定安裝有上散熱密封件，石英玻璃管的下部固定安裝有下導熱密封件，石英玻璃管、上散熱密封件以及下導熱密封件構成石英玻璃真空密封腔；所述上散熱密封件上設置有通孔，上散熱密封件上固定安裝有真空航空插頭；所述真空計通過上散熱密封件上設置的通孔與石英玻璃真空密封腔連接，真空計上設置有真空閥；所述下導熱密封件上設置有通孔；所述注液閥通過下導熱密封件上設置的通孔與石英玻璃真空密封腔連接；所述測溫用銅管位于石英玻璃管的內部，測溫用銅管的一端與上散熱密封件固定連接，測溫用銅管的另一端與下導熱密封件連接；所述測溫熱電阻Ⅰ固定安裝在測溫用銅管的側壁上，并且測溫熱電阻Ⅰ位于上散熱密封件的下方；所述電磁發(fā)電裝置固定安裝在石英玻璃管的中部，并且電磁發(fā)電裝置套裝在測溫用銅管的外部；所述機械真空泵位于支架的內底部，機械真空泵通過管路與真空閥連接；

所述測溫顯示器的數(shù)量為兩個，其中一個測溫顯示器通過導線以及真空航空插頭與測溫熱電阻Ⅰ連接，另一個測溫顯示器通過導線以及真空航空插頭與測溫熱電阻Ⅱ連接；所述真空壓力表與真空計連接；所述電壓表通過導線以及真空航空插頭與電磁發(fā)電裝置連接；所述變色二級管的數(shù)量為10個以上，所有變色二級管排成一列，并且呈縱向分布；所述溫度控制器通過導線與恒溫水槽連接。

所述支架為鋁合金支架。

通過上述設計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：

本發(fā)明中測溫顯示器直接顯示石英玻璃管內的測溫用銅管的溫度值，變色二級管通過點亮順序以及顏色的變化來展示顯示石英玻璃管內的測溫用銅管的溫度變化。電磁發(fā)電裝置將介質在熱管中的沸騰、汽化上升的過程中產(chǎn)生能量轉換成電能并通過電壓表顯示。

本發(fā)明不但能直觀講解熱管的工作原理提高教學質量，還能拓寬學生對熱管的更廣泛應用的發(fā)現(xiàn)。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明：

圖1為本發(fā)明熱管教學演示儀的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明熱管教學演示儀的主視結構示意圖。

圖3為本發(fā)明熱管教學演示儀的側視結構示意圖。

圖中1-動態(tài)演示控制裝置、2-測溫顯示器、3-真空壓力表、4-電壓表、5-變色二級管、6-溫度控制器、7-真空閥、8-真空計、9-測溫熱電阻Ⅰ、10-上散熱密封件、11-測溫用銅管、12-電磁發(fā)電裝置、13-石英玻璃管、14-測溫熱電阻Ⅱ、15-下導熱密封件、16-恒溫水槽、17-支架、18-機械真空泵、19-注液閥、20-真空航空插頭、21-直線導軌、22-直線滑塊。

具體實施方式

如圖所示，熱管教學演示儀，包括動態(tài)演示控制裝置1、測溫顯示器2、真空壓力表3、電壓表4、變色二級管5、溫度控制器6、真空閥7、真空計8、測溫熱電阻Ⅰ9、上散熱密封件10、測溫用銅管11、電磁發(fā)電裝置12、石英玻璃管13、測溫熱電阻Ⅱ14、下導熱密封件15、恒溫水槽16、支架17、機械真空泵18、注液閥19、真空航空插頭20、直線導軌21和直線滑塊22，所述動態(tài)演示控制裝置1固定安裝在支架17的上部，動態(tài)演示控制裝置1的外側壁上固定安裝有測溫顯示器2、真空壓力表3、電壓表4、變色二級管5和溫度控制器6；所述直線導軌21固定安裝在合金支架17的上部，直線導軌21上設置有直線滑塊22；所述直線滑塊22與石英玻璃管13的外部固定連接；所述恒溫水槽16固定安裝在合金支架17的上部，并且恒溫水槽16位于直線導軌21的一側；所述石英玻璃管13的下部演示時位于恒溫水槽16的內部，石英玻璃管13的上部固定安裝有上散熱密封件10，石英玻璃管13的下部固定安裝有下導熱密封件15，石英玻璃管13、上散熱密封件10以及下導熱密封件15構成石英玻璃真空密封腔；所述上散熱密封件10上設置有通孔，上散熱密封件10上固定安裝有真空航空插頭20；所述真空計8通過上散熱密封件10上設置的通孔與石英玻璃真空密封腔連接，真空計8上設置有真空閥7；所述下導熱密封件15上開設有通孔；所述注液閥19通過下導熱密封件15上開設的通孔與石英玻璃真空密封腔連接；所述測溫用銅管11位于石英玻璃管13的內部，測溫用銅管11的一端與上散熱密封件10固定連接，測溫用銅管11的另一端與下導熱密封件15連接；所述測溫熱電阻Ⅰ9固定安裝在測溫用銅管11的側壁上，并且測溫熱電阻Ⅰ9位于上散熱密封件10的下方；所述電磁發(fā)電裝置12固定安裝在石英玻璃管13的中部，并且電磁發(fā)電裝置12套裝在測溫用銅管11的外部；所述機械真空泵18位于支架17的內底部，機械真空泵18通過管路與真空閥7連接；

所述測溫顯示器2的數(shù)量為兩個，其中一個測溫顯示器2通過導線以及真空航空插頭20與測溫熱電阻Ⅰ9連接，另一個測溫顯示器2通過導線以及真空航空插頭20與測溫熱電阻Ⅱ14連接；所述真空壓力表3與真空計8連接；所述電壓表4通過導線以及真空航空插頭20與電磁發(fā)電裝置12連接；所述變色二級管5的數(shù)量為10個以上，所有變色二級管5排成一列，并且呈縱向分布；所述溫度控制器6通過導線與恒溫水槽16連接。

所述支架17為鋁合金支架。

熱管教學演示儀的工作過程由注液閥19注入一定量的甲醇或乙醇并關閉注液閥19，通過直線導軌21和直線滑塊22將石英玻璃密封腔升至一定高度，真空機械泵18通過真空閥7對由上散熱密封件10、石英玻璃管13和下導熱密封件15組成的石英玻璃真空密封腔進行抽真空處理，通過真空計8測得腔內真空達到一下值并通過真空壓力表3顯示后關閉真空機械泵18及真空閥7；溫度控制器6開始對恒溫水槽16內的水進行加熱，當水的溫度達到設定值時進行保溫，此時通過直線導軌21和直線滑塊22把石英玻璃密封腔落至恒溫水槽16內，水的溫度通過下導熱密封件15內石英玻璃密封腔內的介質進行傳導加熱，使介質進行氣化，測溫用銅管11的溫度升高，通過測溫熱電阻Ⅰ9和測溫熱電阻Ⅱ14對其溫度的變化經(jīng)過真空航空插頭20傳入測溫顯示器2中，此時變色二級管5通過與之連接的控制芯片計算后進行亮度顯示；電磁發(fā)電裝置12在介質氣化的過程中產(chǎn)生旋轉，產(chǎn)生電壓傳入電壓表4；此時動態(tài)演示控制裝置1與由上散熱密封件10、石英玻璃管13和下導熱密封件15組成的石英玻璃真空密封腔進行聯(lián)動演示。觀察石英玻璃真空密封腔內及動態(tài)演示控制裝置1的相關變化，完成對學生教學的講解與實現(xiàn)。