一种多腔室热传递对比演示装置

本申请涉及实验教学设备，具体是一种多腔室热传递对比演示装置。

背景技术：

1、热传递是自然界中普遍存在的能量传递形式，指由于温度差引起的热能传递现象，其主要通过热传导、热辐射和热对流三种方式实现。在物理学教学体系中，热传递是核心基础知识点，其相关实验演示是帮助学生理解热传导原理、掌握不同材质导热性能差异的关键教学环节。

2、公告号为cn211375959u的中国实用新型专利公开了一种热传递教学演示装置。其通过演示条、刻度尺、可调节演示平台、可移动酒精灯、弹簧固定结构及冷却槽，实现热传递过程安全直观呈现，提升演示效果。但该装置采用可移动酒精灯直接加热演示材质，且整体暴露在开放环境中，导致加热过程中热量易快速扩散，不仅造成各演示部位之间热量相互干扰，无法构建稳定的独立实验环境，难以直观且精准地展示不同材质的导热性能差异，还易受外界环境温度变化的影响，大幅降低了实验结果的准确性。

3、因此，本申请提供一种多腔室热传递对比演示装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种多腔室热传递对比演示装置，旨在解决背景技术中提出的现有的演示装置采用开放环境下酒精灯直接加热，热量易扩散导致部位间干扰，无法构建稳定实验环境，难以精准展示不同材质导热差异，且易受环境影响，实验准确性低等问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种多腔室热传递对比演示装置，包括壳体、固定安装在所述壳体内用于将所述壳体内分隔为三个腔体的隔热板一、扣合在所述壳体顶部开口处用于密封各腔体的密封盖、分别固定安装三个所述腔体内用于定位安装铜棒、铁棒和铝棒的固定板、设置在所述壳体内并位于所述隔热板一和固定板下方位置处用于与铜棒、铁棒和铝棒加热的电加热片以及设置在所述铜棒、铁棒和铝棒上用于实时检测并显示温度的测温结构；

3、所述演示装置还包括设置在所述壳体底部并与所述电加热片相接用于使电加热片移动靠近或远离铜棒、铁棒和铝棒的驱动组件；通过用隔热板一将壳体内分为三个独立的腔体以及密封盖配合，能有效避免腔体间热量干扰，为实验构建稳定的独立环境，提高实验的准确性，同时通过固定板对铜棒铁棒铝棒的定位安装，可使三种不同材质的热传递载体处于统一实验基准，再搭配测温结构对各金属棒温度的实时检测显示，实现了不同材质导热性能的同步呈现，需反复更换部件即可清晰对比差异，此外，通过驱动组件驱动电加热片移动靠近铜棒、铁棒和铝棒，不仅使电加热片可提前预热，缩短了腔体和金属棒整体升温的等待时间，还降低了多个独立电加热片之间固有的功率和升温曲线差异，确保了热源条件的同一性，进一步提高实验的准确性。

4、优选的，为了进一步提高实验的准确性，所述壳体内壁填充有保温材料，所述保温材料为硬质聚氨酯泡沫或陶瓷纤维棉；通过壳体内壁填充有保温材料，保温材料为硬质聚氨酯泡沫或陶瓷纤维棉导热系数低，能阻隔腔体与外界的热量交换，减少环境温度对腔体内实验的干扰，提升数据准确性。

5、优选的，为了实现实验可视化观察，所述壳体对应三个所述腔体一侧均固定安装有用于观察的耐高温玻璃；耐高温玻璃兼具耐高温特性与透明性，不仅可耐受腔体内加热环境，还能让使用者直接观察腔体内铜棒铁棒铝棒的状态，从而便于直观掌握实验进程。

6、优选的，为了实现铜棒或铁棒或铝棒的插接定位，所述固定板上固定安装有用于供铜棒或铁棒或铝棒插接的插接套；插接套为铜棒或铁棒或铝棒提供适配的安装孔位，可限制铜棒或铁棒或铝棒的位移，以确保铜棒或铁棒或铝棒处于统一实验基准。

7、优选的，为了采集并展示温度数据，所述测温结构包括分别固定设置在所述铜棒、铁棒和铝棒远离电加热片一端的温度传感器以及固定安装在所述壳体上并与对应所述温度传感器电性连接的温度显示器；通过温度传感器固定在金属棒远离电加热片一端，并实时捕捉导热后的温度，再通过电性连接将数据传输至温度显示器直观呈现，从而可实现铜棒、铁棒和铝棒温度数据的同步量化显示，为导热性能对比提供精准依据。

8、优选的，为了实现电加热片与铜棒、铁棒和铝棒的接触状态，所述驱动组件包括纵向移动在所述壳体内并位于所述隔热板一和固定板下方位置处的隔热板二、固定安装在所述隔热板二底部的连接块、纵向贯穿于所述壳体底部并转动连接在所述壳体上的丝杆以及设置在所述壳体外侧并与所述丝杆一端固定连接的旋钮，所述丝杆远离旋钮的一端与所述连接块螺接，所述电加热片固定安装在所述隔热板二上；通过旋转旋钮带动丝杆转动，丝杆能驱动连接块以及隔热板二上电加热片升降，从而实现铜棒、铁棒和铝棒加热的启停，保障热源与铜棒、铁棒和铝棒接触条件一致，提升实验效率与准确性，同时隔热板二能阻隔热量向下传导。

9、该腔室热传递对比演示装置通过用隔热板一将壳体内分为三个独立的腔体以及密封盖配合，能有效避免腔体间热量干扰，为实验构建稳定的独立环境，提高实验的准确性；

10、该腔室热传递对比演示装置通过固定板对铜棒铁棒铝棒的定位安装，可使三种不同材质的热传递载体处于统一实验基准，再搭配测温结构对各金属棒温度的实时检测显示，实现了不同材质导热性能的同步呈现，需反复更换部件即可清晰对比差异；

11、该腔室热传递对比演示装置通过驱动组件驱动电加热片移动靠近铜棒、铁棒和铝棒，不仅使电加热片可提前预热，缩短了腔体和金属棒整体升温的等待时间，还降低了多个独立电加热片之间固有的功率和升温曲线差异，确保了热源条件的同一性，进一步提高实验的准确性；

12、该该腔室热传递对比演示装置通过壳体内壁填充有保温材料，能阻隔腔体与外界的热量交换，减少环境温度对腔体内实验的干扰，进一步提升实验数据准确性。

1.一种多腔室热传递对比演示装置，其特征在于：包括壳体（1）、固定安装在所述壳体（1）内用于将所述壳体（1）内分隔为三个腔体（12）的隔热板一（11）、扣合在所述壳体（1）顶部开口处用于密封各腔体（12）的密封盖（13）、分别固定安装三个所述腔体（12）内用于定位安装铜棒（3）、铁棒（4）和铝棒（5）的固定板（2）、设置在所述壳体（1）内并位于所述隔热板一（11）和固定板（2）下方位置处用于与铜棒（3）、铁棒（4）和铝棒（5）加热的电加热片（6）以及设置在所述铜棒（3）、铁棒（4）和铝棒（5）上用于实时检测并显示温度的测温结构（7）；

2.根据权利要求1所述的多腔室热传递对比演示装置，其特征在于：所述壳体（1）内壁填充有保温材料，所述保温材料为硬质聚氨酯泡沫或陶瓷纤维棉。

3.根据权利要求2所述的多腔室热传递对比演示装置，其特征在于：所述壳体（1）对应三个所述腔体（12）一侧均固定安装有用于观察的耐高温玻璃（14）。

4.根据权利要求1所述的多腔室热传递对比演示装置，其特征在于：所述固定板（2）上固定安装有用于供铜棒（3）或铁棒（4）或铝棒（5）插接的插接套（21）。

5.根据权利要求1所述的多腔室热传递对比演示装置，其特征在于：所述测温结构（7）包括分别固定设置在所述铜棒（3）、铁棒（4）和铝棒（5）远离电加热片（6）一端的温度传感器（71）以及固定安装在所述壳体（1）上并与对应所述温度传感器（71）电性连接的温度显示器（72）。

6.根据权利要求1所述的多腔室热传递对比演示装置，其特征在于：所述驱动组件（8）包括纵向移动在所述壳体（1）内并位于所述隔热板一（11）和固定板（2）下方位置处的隔热板二（81）、固定安装在所述隔热板二（81）底部的连接块（82）、纵向贯穿于所述壳体（1）底部并转动连接在所述壳体（1）上的丝杆（83）以及设置在所述壳体（1）外侧并与所述丝杆（83）一端固定连接的旋钮（84），所述丝杆（83）远离旋钮（84）的一端与所述连接块（82）螺接，所述电加热片（6）固定安装在所述隔热板二（81）上。