[发明专利]实验用机械式恒温调节方法

摘要

本发明公开了一种实验用机械式恒温调节方法，首先确保排空阀和调节阀处于关闭状态，打开膨胀阀、热水阀和冷水阀；将溢流排水软管的开口端与排水结构相连接；此时热水源的热水通过温控阀进入水夹套；感温包处温度升高后膨胀液体积膨胀，推杆推动阀芯向上移动并达到恒温位置；恒温位置下，如果感温包处温度进一步升高，则接通出水孔和冷水孔并降低水温，直到阀芯到达恒温位置；如果感温包处温度进一步降低，则接通出水孔和热水孔并升高水温，直到阀芯到达恒温位置；实验完成后，打开排空阀，关闭其他所有阀门。本发明能利用膨胀液随温度变化发生体积变化的特性，结合弹簧弹力，将阀芯动态保持在恒温位置，使水夹套和恒温箱内的温度保持基本恒定。

主权项

1.实验用机械式恒温调节方法，其特征在于：该方法使用恒温水浴系统来进行，恒温水浴系统包括恒温箱和温控阀，恒温箱外壁设有水夹套，恒温箱底部设有感温包，感温包内盛装有膨胀液；水夹套内设有溢流管，溢流管上端位于水夹套顶部并敞口设置，溢流管下端位于水夹套底部并弯折后设有水平管段，水平管段伸出水夹套侧壁；水平管段的外端连接有溢流排水软管；溢流管上方的水夹套连接有放气管；/n温控阀包括阀体，阀体内设有竖向设置的内腔，内腔的水平截面呈圆形，内腔侧壁滑动连接有阀芯，阀芯包括顶块、底块和连接在顶块和底块之间的连接柱，顶块和底块分别与内腔侧壁滑动密封配合；顶块、底块、连接柱以及内腔的侧壁围成环形空腔；一侧阀体内设有出水孔，出水孔内端与阀体的内腔相连通且其外端连接有出水管，出水管与水夹套相连通；出水孔相对侧的阀体内间隔设有热水孔和冷水孔，热水孔和冷水孔的内端均与阀体的内腔相连通，热水孔的外端连接有热水管，冷水孔的外端连接有冷水管；热水孔低于冷水孔；/n顶块的顶端与阀体的内腔顶壁之间连接有压簧；底块向下压接有推杆，推杆上部直径大于下部直径，推杆上部穿过阀体并伸入阀体的内腔，推杆上部与阀体滑动密封配合，推杆顶端与底块压接配合；阀体下方设有固定座，固定座内设有竖向通孔，推杆下部向下伸入竖向通孔并与竖向通孔的孔壁滑动密封配合；竖向通孔的下端开口连接有接口，接口连接有膨胀管，膨胀管伸入恒温箱并与感温包相连通；/n阀芯具有上极限位置和下极限位置，阀芯位于上极限位置和下极限位置之间时出水孔始终与环形空腔相连通；阀芯位于上极限位置时冷水孔与环形空腔完全接通，阀芯位于下极限位置时热水孔与环形空腔完全接通；环形空腔的高度等于热水孔与冷水孔之间的距离；/n阀芯的上极限位置处的内腔侧壁设有上定位环，阀芯的下极限位置处的内腔侧壁设有下定位环；/n热水孔通过热水管连接有热水源，冷水孔通过冷水管连接有冷水源，热水管上设有热水阀，冷水管上设有冷水阀，膨胀管上设有膨胀阀；水夹套侧壁连接有温度表，水夹套底部连接有排空管，排空管上设有排空阀；/n感温包连接有调节管，调节管伸出恒温箱并连接有调节箱，调节管上设有调节阀，调节箱高于感温包；/n本实验用机械式恒温调节方法依次按以下步骤进行：/n首先确保排空阀和调节阀处于关闭状态，打开膨胀阀、热水阀和冷水阀；将溢流排水软管的开口端与排水结构相连接；/n此时感温包处温度尚未升高，感温包内的膨胀液体积较小，阀芯处于下极限位置，热水源的热水通过温控阀进入水夹套，使水夹套和恒温箱内的温度升高；水夹套内进水时，放气管向外排出气体；/n感温包处温度升高后，膨胀液体积膨胀，膨胀液的体积增量全部进入固定座的竖向通孔内，通过推杆推动阀芯向上移动并压缩压簧；阀芯内的环形空腔向上移动至冷水孔与热水孔之间的位置时为阀芯的恒温位置，此时冷水孔与热水孔与出水孔均不相通；阀芯到达恒温位置后即可在恒温箱内进行实验；/n恒温位置下，如果感温包处温度进一步升高，则随之产生的膨胀液的体积增量推动推杆和阀芯向上移动，从而接通出水孔和冷水孔，冷水进入水夹套后降低水夹套和恒温箱内的温度，从而使膨胀液体积收缩，膨胀液体积收缩后，在压簧的弹力下阀芯向下运动，直到阀芯到达恒温位置；/n恒温位置下，如果感温包处温度进一步降低，则膨胀液的体积随之收缩，在压簧的弹力下阀芯向下运动，从而接通出水孔和热水孔，热水进入水夹套后升高水夹套和恒温箱内的温度，从而使膨胀液体积膨胀，膨胀液通过阀芯向上运动直至到达恒温位置；/n当水夹套内的水位高于溢流管顶端时，水夹套内的水进入溢流管并流出；/n实验完成后，关闭所有热水阀、调节阀、冷水阀和膨胀阀，打开排空阀，将水夹套内的水排空。/n