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1、1气压式温度演示及温控装置乐山一中 高 2014 级 1 班 张冕摘要：依据高中物理教材中盖一吕萨克定律的扬叙：一定量的气体在等压时的容积（V）与热力学温度（T）成正比，即常数，TV由此联想到一定量的气体体积可以随着周围环境温度变化而变化，从而推动液柱升高或降低，以便更直观显示温度以及利用液位变化触动浮球微动开关来控制风扇和加热丝的启、停，达到对环境温度调节的目的。关键词：盖一吕萨克定律 液位 空气筒论文内容：通过对盖一吕萨定律的学习，为了加深同学们对这一定律的理解记忆，方便老师教学，并且把它应用到日常 生产、生活中为我们带来方便。经过思考，在老师的指导帮助下，用简单易寻的材料，做了这个气压式
2、温度演示及温控装置。一、装置简介整套演示装置主要由空气筒、贮液筒、液位筒、温控调节支架、温度演示柱、浮球、微动开关、降温风扇，升温发热丝组成，结构示意图如下：2图中空气筒由密封易拉罐筒做成，所起作用是作为一个传感原件，来感知周围环境温度的高低。从空气筒引出一根中空液管到贮液筒，贮液筒中盛满红色液体（红色便于观察） ，液体的作用是阻断空气筒中的空气与外界大气的联系，保证空气筒中的空气的量为恒定，另外液体也是温度显示和温度控制的工作介质。从贮液筒底部引出一根液管，通过一个三通分成两路，一路接到温度演示柱，一路到液位筒，根据连通器的原理，贮液筒中的液体流到这两条支路时液位上升的高度是一致的。温度演示
3、柱上定性地标有温度刻度，与空气筒检测到的环境温度相对应，液位筒在温控调支架上可以上下调节，以便调节温度控制的范围。浮球和微动开关发出开和关的电信号，控制执行机构风扇和电热丝、风扇接通、红灯亮是为环境降温，电热丝工作时绿灯亮为环境升温。二、装置的工作原理本装置的基本原理是基一覆盖率一吕萨克定律：一定量的气体在等压时的容积（V）与热力学温度成正比，即常数，或可表TV3叙成，也就是浇一定量的气体温度时体积变大，温度低时，2121 TT VV体积变小。在本装置中空气筒中的空气因有贮液筒中的液体与外界隔离，可以看成量不变的理想气体，在稳定状态时空气筒内压强与外界大气压一致，符合盖一吕萨克定律，所以当周围
4、环境温度发生变化传导给空气筒内空气，就会使筒内空气体积发生变化，导致贮液筒中的液体流出或流入，使导管、液位筒中的液位发生变化，通过浮球、微动开关触发执行机构工作。三、装置的电路控制本装置的电控部分主要通过微动开关的一对常闭、一对常开触点分别控制降温风扇和升温发热丝、微动开关又受控于浮球。四、装置的工作流程图当环境温度小于设定值微动开常开触点闭合发热丝接通电源升温空气筒内空气升温体积膨胀贮液筒液体受压流出温度演示柱液位上升显示温度值液位筒内液位上升浮球上升微动开关复位，常闭触点动作发热丝断电降温风扇运转降温风扇运转后，空气筒内气体体积减小，液体在外界大气压作用下流回贮液筒，这样周尔复始循环工作用
5、风扇和电热丝把环境温度控制在一个所需要的设定范围内。五、效果与应用分析本装置作业一种定性演示和控制完全达到构思要求，所用部件简单、经济、动作可靠，对于一些不要求精度的场合如课堂教学演4示、蔬菜大棚、鸡舍的温度控制应该有较好的效果，有一定的适用性。六、结束语本装置为了演示方便携带，采用的是用电池做电源的小风扇，因此电路中加了一个中间继电器以便与交流 220V 隔离开来，另外装置的浮球及微动开关的选用还存在一定问题，灵敏度受到一定影响，在实际使用中为了提高温度的准确性，还可选用更大些的空气筒，以减小误差。七、致谢在本装置的构思和制作中得到了峨眉二中李建民老师的指导和帮助，在此表示衷心感谢。八、参考文献实用电工线路 500福建科学出版社 2009.10
