[发明专利]一种二氧化碳凝华可视实验装置

权利要求书

1.一种二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于，包括：

凝华器，内设用于二氧化碳凝华成干冰的凝华腔，以及连通所述凝华腔的进气口和出气口；

冷源，为二氧化碳凝华提供冷量；

温控组件，设置在凝华腔的正下方，包括将所述冷源内的冷量传递至所述凝华腔内的导热件，以及从下至上依次设置在导热件内的第一加热层、第一温度传感器组、第二加热层和第二温度传感器组，第一加热层和第二加热层均由若干加热器水平均布而成，第一温度传感器组和第二温度传感器组均由若干温度传感器水平均布而成，且各加热层及各温度传感器组均受控制器控制；所述导热件内设有若干空腔，用于放置同层加热器或同层温度传感器的空腔相互连通；

测量组件，用于测量所述凝华腔的干冰厚度；

控制器，通过控制所述导热件调整凝华腔内低温侧的温度，并根据实时测量的干冰厚度，记录干冰凝华厚度与温度变化的规律；

所述的凝华器、冷源和温控组件安装在一真空腔内；所述凝华腔的上表面设有第一透明窗；所述真空腔的上表面设有与所述第一透明窗正对且平行的第二透明窗，所述测量组件包括超声波测距仪和滑轨，所述超声波测距仪设置在所述第二透明窗的正上方，所述超声波测距仪可在所述滑轨上平行于所述第二透明窗，所述超声波测距仪的信号输出端与所述控制器相连；

经过预冷的二氧化碳气体通过进气口进入到所述凝华腔中，二氧化碳气体在凝华腔的低温壁面发生凝华，生成干冰，剩余的二氧化碳气体通过出气口排出；所述凝华腔的低温壁面的冷量从冷源获得，所述控制器通过控制所述温控组件对从冷源传递到凝华腔壁面的冷量进行加热，从而控制凝华腔的低温壁面温度，进而使二氧化碳在不同温度的壁面发生凝华，通过测量组件测量干冰的厚度并传送给控制器，得到此不同温度下二氧化碳的凝华规律。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于：

所述的凝华腔和真空腔的顶部均设有位置对应的透明窗，测量组件位于透明窗的上方。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于：

所述的冷源为液氮池，导热件一端伸入液氮池内，另一端贴住所述凝华腔的外壁。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于：

所述的测量组件包括一测距仪。

5.根据权利要求4所述的二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于：

所述的测量组件还包括一滑轨，所述的测距仪与该滑轨滑动配合。

6.根据权利要求1所述的二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于：

所述的导热件为一铜制体，该铜制体内部设有若干空腔，所述的加热层位于铜制体的空腔内。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳凝华可视实验装置，其特征在于：

每个加热层包括温度传感器和若干同层分布且受控于所述控制器的加热器；

用于放置同层加热器的空腔相互连通。