低温获得的实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于教学实验装置，更具体地说，它属于大专院校物理实验中低温获得的 实验装置。
【背景技术】
[0002] 在低温的极限情况下，物质中原子和分子无规则热运动将趋于静止，一些常温下 被掩盖的物理现象显示出来，可进一步了解物质世界的规律。1980年德国科学家克里岑 (Klaus von Klitzing)在极低温和强磁场的条件下发现了量子化的霍尔效应。并获得1985 年诺贝尔物理奖.低温实验技术不仅是探索微观世界重要的物理手段。并且在生命科学、 临床医学等领域也被广泛应用。
[0003] 不同液态气体，在常压（大气压）下各有确定的沸点温度。要获更低些温度较困 难，实验室中尚未有出现更低低温获得的实验装置。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低温获得的实验装置。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案予以实现：一种低温获得的实验装置，包括真 空保温组件、发热对板、紫铜管、抽气接头、机械真空泵和平台；真空保温组件和发热对板均 安装在平台上；紫铜管盘绕在发热对板中间，一端与真空保温组件相连，另一端通过抽气接 头与机械真空泵相连； 所述真空保温组件包括真空保温瓶、上夹盘、下夹盘、螺栓、加液抽气座、测温管、密封 盖、密封垫圈、铂电阻、引线胶塞、引线、接线柱；真空保温瓶安装在上夹盘和下夹盘之间，所 述上夹盘开有环形凹槽，密封垫圈安装在环形凹槽内，真空保温瓶上端开口，开口与密封垫 圈吻合；若干个螺栓均匀分布在真空保温瓶的四周，螺栓下端与下夹盘固定，上端与上夹盘 固定； 上夹盘开有中心通孔，加液抽气座焊接在中心通孔内，加液抽气座上端安装密封盖，侧 面开有通气孔，通气孔与紫铜管相连； 测温管上端开口、下端闭合；上端开口边缘处与上夹盘焊接，下端穿过上夹盘伸入到真 空保温瓶内，引线胶塞安装在测温管上端开口处；引线下端穿过引线胶塞伸入到测温管内 连接铂电阻，上端通过接线柱与惠斯登电桥相连。
[0006] 由于采用上述技术方案，该发明具有如下有益效果： 1. 用绝热减压汽化法获得77K - 60K (_196°C至一 213°C)上下的温度，可提供科研 之用； 2. 使实验者观察到用绝热减压汽化法获得低温的物理现象。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明实施例图； 图2是本发明真空保温组件结构图； 图3是本发明引线胶塞结构图； 图中：真空保温组件1，上夹盘2,下夹盘3,螺栓4,加液抽气座5,测温管6,发热对板7， 紫铜管8,抽气接头9,机械真空泵10,平台11，密封盖12,密封垫圈13,铂电阻14,引线胶塞 15,接线柱16,真空保温瓶17、引线18。
【具体实施方式】
[0008] 低温物理实验时，一般采用液氮作为冷剂（更低的温度要用液氦），实验时将实验 装置浸泡在液氮内或置在液氮包围的容器内。不同液态气体，在常压（大气压）下各有确 定沸点，如要获得更低的温度，可用绝热减压汽化法，液体沸点会随之降低来实现。本发明 把盛有液态气体的真空保温瓶封闭，用机械真空泵迅速抽去液态气体上面的蒸汽，液态气 体剧烈的汽化，吸收汽化热而使液态气体本身的温度不断下降。蒸汽压降得愈低、汽化愈迅 速、温度降得愈低（甚至可以使液态气体固化），获得更低的温度。下面结合附图与实施方 式对本发明作进一步详细描述： 图1是本发明的结构示意图。低温获得的实验装置包括真空保温组件1、发热对板7、 紫铜管8、抽气接头9、机械真空泵10和平台11 ;真空保温组件1和发热对板7均安装在平 台11上；紫铜管8盘绕在发热对板7中间，一端与真空保温组件1相连，另一端通过抽气接 头9与机械真空泵10相连。机械真空泵10通过紫铜管8抽取真空保温组件1中的气体， 由于真空保温组件1中的气体温度较低，在发热对板7加热后再到达机械真空泵10,可以防 止机械真空泵10中的油液结冻，发热对板中盘绕的紫铜管有利于延长加热时间，使得低温 气体充分加热。
[0009] 如图2所示，所述真空保温组件1包括真空保温瓶17、上夹盘2、下夹盘3、螺栓4、 加液抽气座5、测温管6、密封盖12、密封垫圈13、铂电阻14、引线胶塞15、引线18、接线柱 16 ;真空保温瓶17安装在上夹盘2和下夹盘3之间，所述上夹盘2开有环形凹槽，密封垫圈 13安装在环形凹槽内，真空保温瓶17上端开口，开口与密封垫圈13吻合；若干个螺栓4均 匀分布在真空保温瓶17的四周，螺栓4下端直接与下夹盘3固定，上端通过螺帽与上夹盘2 固定。通过旋转螺母，调节上下夹盘之间的距离，使得环形凹槽内的密封垫圈13紧紧压在 真空保温瓶17上端开口上，保证真空保温瓶17密封。
[0010] 上夹盘2开有中心通孔，加液抽气座5焊接安装在中心通孔内，加液抽气座5上端 可安装密封盖12,侧面开有通气孔，与紫铜管8相连；旋开密封盖12,从加液抽气座5向真 空保温瓶17加液氮，然后盖上密封盖12,用机械真空泵10通过紫铜管8抽真空保温瓶17 中的气体，使真空保温瓶内蒸汽压迅速下降，液氮剧烈汽化，吸收汽化热而使液氮本身的温 度不断下降； 如图2和3所示，测温管6上端开口边缘处与上夹盘2焊接，下端闭合并穿过上夹盘2 伸入到真空保温瓶17内，引线胶塞15安装在测温管6上端开口处，防止测温管6的管壁凝 露积水；引线18下端穿过引线胶塞15伸入到测温管6内连接铂电阻14,上端通过接线柱 16与惠斯登电桥相连。用于测温管6底部铂电阻14的阻值变化，从而获得液氮温度变化情 况。
[0011] 最后，还要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明还 可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有 变形，均应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种低温获得的实验装置，其特征在于，包括真空保温组件（1)、发热对板（7)、紫铜 管（8)、抽气接头（9)、机械真空累（10)和平台（11);真空保温组件（1)和发热对板（7)均安 装在平台（11)上；紫铜管（8)盘绕在发热对板（7)中间，一端与真空保温组件（1)相连，另 一端通过抽气接头（9)与机械真空累（10)相连； 所述真空保温组件（1)包括真空保温瓶（17)、上夹盘（2)、下夹盘（3)、螺栓（4)、加液抽 气座（5)、测温管（6)、密封盖（12)、密封垫圈（13)、销电阻（14)、引线胶塞（15)、引线（18)、 接线柱（16);真空保温瓶（17)安装在上夹盘（2)和下夹盘（3)之间，所述上夹盘（2)开有 环形凹槽，密封垫圈（13)安装在环形凹槽内，真空保温瓶（17)上端开口，开口与密封垫圈 (13)吻合；若干个螺栓（4)均匀分布在真空保温瓶（17)的四周，螺栓（4)下端与下夹盘（3) 固定，上端与上夹盘（2)固定； 上夹盘（2)开有中屯、通孔，加液抽气座（5)焊接在中屯、通孔内，加液抽气座（5)上端安 装有密封盖（12)，侧面开有通气孔，通气孔与紫铜管（8)相连； 测温管（6)上端开口，下端闭合；上端开口边缘处与上夹盘（2)焊接，下端穿过上夹盘 (2)伸入到真空保温瓶（17)内，引线胶塞（15)安装在测温管（6)上端开口处；引线（18)上 端通过接线柱（16)与惠斯登电桥相连，下端穿过引线胶塞（15)伸入到测温管化）内，并与 销电阻（14)相连。
【专利摘要】本发明公开了一种低温获得的实验装置。其技术方案是把装有液氮的真空保温瓶置上下夹盘中间，用多根螺栓拉紧使之密封，上夹盘连接的紫铜管在发热对板中间盘绕被加热后，通过抽气接头与机械真空泵连接以抽取真空，采用绝热减压汽化法降低液氮沸点，获得更低的温度。该实验装置是一种方便获得较低温度、直观的教学实验装置。
【IPC分类】G09B23-06
【公开号】CN104599562
【申请号】CN201510031660
【发明人】乐培界, 谢文明, 周小风
【申请人】杭州精科仪器有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月22日