[发明专利]气体状态过程测试系统

说明书

气体状态过程测试系统为热力学仪器，由玻璃管、容积传感器、温度传感器、带孔活塞、垂直支架、压力传感器、砝码、套筒、传动轴、横向支架、CCD位移传感器、螺旋电热丝、电磁阀、涡叶、微型低速电机、温控加热器和状态过程记录仪组成，垂直支架、横向支架、玻璃管和套筒构成操作台固定部分，带孔活塞、传动轴、托架和砝码构成操作台活动部分，螺旋电热丝和温控加热器构成气体加热部分，容积传感器、压力传感器、温度传感器、CCD位移传感器和状态过程记录仪构成数据采集与分析部分，本系统适合于对批量的不同的理想气体或非理想气体状态特性进行测试且能进行自动记录、自动分析和打印，用于减轻测试人员的工作量，提高数据的准确性。

技术领域

本发明涉及气体状态过程的数据采集与测试仪器，尤其涉及气体状态过程测试系统，属于热力学技术领域。

背景技术

理想气体状态方程是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量和温度之间关系的状态方程，在高中物理选修课和大学普通物理课程中均有理想气体状态方程的讲解内容及其实验仪器，属于一个比较重要的章节，这方面已有较多的论文发表或专利技术，但现有的理想气体状态方程实验仪器中，大多属于人工记录实验过程的，这对于少量的演示实验或学生分组实验来说其工作量还尚可，但对于批量的不同的理想气体或非理想气体进行状态特性测试若逐个采用人工记录和分析的方法就存在工作量大，测试人员容易疲劳，记录数据容易出错的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合于对批量的不同的理想气体或非理想气体进行气体状态特性测试且能自动记录、自动分析和打印的自动化或半自动化的测试系统。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：所述系统由底座(1)、垫脚(2)、玻璃管(3)、容积传感器(4)、顶部温度传感器(5)、带孔活塞(6)、垂直支架(7)、压力传感器(8)、螺丝(9)、芯管(10)、传动轴(11)、托架(12)、红外发射器(13)、砝码(14)、接口(15)、红外发射窗(16)、套筒(17)、横向支架(18)、卡座(19)、CCD位移传感器(20)、耐热电缆(21)、气体(22)、螺旋电热丝(23)、卡扣(24)、进气管(25)、底部温度传感器(26)、电磁阀(27)、涡叶(28)、微型低速电机(29)、密封座(30)、密封圈(31)、锁定栓(32)、传输线(33)、进气口(34)、温控加热器(35)、输出端(36)、红外接收窗(37)、选择键(38)、打印机接口(39)、状态过程记录仪(40)和输入端(41)组成。

垂直支架(7)、横向支架(18)、玻璃管(3)和套筒(17)构成操作台固定机构，带孔活塞(6)、传动轴(11)、托架(12)和砝码(14)构成操作台活动机构，螺旋电热丝(23)和温控加热器(35)构成气体加热机构，红外发射器(13)、红外发射窗(16)和红外接收窗(37)构成压力信号传输机构，容积传感器(4)、压力传感器(8)、顶部温度传感器(5)、底部温度传感器(26)、CCD位移传感器(20)和状态过程记录仪(40)构成数据采集与分析机构。

底座(1)上方设有垂直支架(7)、横向支架(18)、密封圈(31)和玻璃管(3)，横向支架(18)为双层结构，每层横向支架(18)在俯视图上呈三星形，横向支架(18)的横断面为凸字形，横向支架(18)中心设有套筒(17)，横向支架(18)的外端通过螺丝(9)与垂直支架(7)顶端连接，垂直支架(7)底端通过螺丝(9)与底座(1)连接，玻璃管(3)底部嵌入密封圈(31)内，玻璃管(3)底部的内部设有涡叶(28)，底座(1)中心且在底座(1)下方设有微型低速电机(29)，微型低速电机(29)的主轴穿过底座(1)后与涡叶(28)连接，底座(1)下方设有进气管(25)，进气管(25)一端通过弯头垂直向上穿过底座(1)后设为进气口(34)，靠近进气口(34)的进气管(25)上设有电磁阀(27)，底座(1)下方设有盆形密封座(30)，密封座(30)将微型低速电机(29)、电磁阀(27)和进气管(25)的弯头密封于底座(1)下方。