本實(shí)用新型涉及一種量熱器,尤其涉及一種密封性良好的密封圈式量熱器。
背景技術(shù):
量熱器是一種用于測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部熱量變化情況的保溫裝置。量熱器有很多種類,物理實(shí)驗(yàn)中常用的量熱器種類如圖1所示,內(nèi)筒2通過膠圈11與與膠蓋7接觸密封,外筒1直接和膠蓋7接觸密封,膠蓋7上制有攪拌器插孔5和溫度計(jì)插孔6,存在的問題是:
1、膠蓋7為硬橡膠制成,略有變形或表面不平,便封閉不嚴(yán),使得內(nèi)筒中的物質(zhì)和外部有熱交換,使量熱器系統(tǒng)的絕熱性不好。
2、攪拌器柄和攪拌器插孔5以及溫度計(jì)和溫度計(jì)插孔6之間的縫隙均無法封閉,使得內(nèi)筒2里面的物質(zhì)直接和外界直接產(chǎn)生熱交換。
3、內(nèi)筒2雖然是通過膠圈11和膠蓋7接觸密封,但內(nèi)筒2和外筒1在高度方向上仍然要同時(shí)和膠蓋7嚴(yán)密接觸以保證密封,這在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是屬于不合理結(jié)構(gòu),即實(shí)際上由于制造精度及熱膨脹等問題,是無法實(shí)現(xiàn)的,即難以保證膠圈11的上表面與外筒2的上沿都恰好和膠蓋7的相應(yīng)部位恰好接觸,達(dá)到密封的目的,這是量熱器難以保證密封的根本問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種密封圈式量熱器,克服背景技術(shù)的不足,應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)中,使量熱器系統(tǒng)具有良好的絕熱性能。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種密封圈式量熱器如圖2所示,包括:外筒1、內(nèi)筒2和膠蓋總成,其中膠蓋總成包括內(nèi)密封圈3、外密封圈4、攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6、硬膠蓋7、小墊圈8、大墊圈9、墊圈10。
所述的外筒1與內(nèi)筒2均為金屬制成的底端封閉的圓筒,筒口上沿向外制成圓弧形。
所述的內(nèi)筒2通過絕熱的墊圈10置于外筒1內(nèi)的底部,內(nèi)筒2與外筒1之間留有均勻的間隙。
所述的硬膠蓋7為用硬橡膠制成,硬橡膠的邵氏硬度為HA80~HA90,硬膠蓋7的上部為圓柱體,下部為圓臺(tái)體。
所述的硬膠蓋7在和外筒1及內(nèi)筒2的上沿對(duì)應(yīng)的位置上分別制有圓環(huán)槽,分別嵌入內(nèi)密封圈3和外密封圈4。
在硬膠蓋7上制有與攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6同軸的圓形槽,分別嵌入小墊圈8與大墊圈9。
所述的內(nèi)密封圈3、外密封圈4、小墊圈8、大墊圈9均用彈性良好的軟橡膠材料制成,軟橡膠材料的邵氏硬度為HA30~HA40。
所述的內(nèi)密封圈3、外密封圈4、小墊圈8、大墊圈9均用粘接劑粘在硬膠蓋7的相應(yīng)位置處,形成膠蓋總成。
所述的內(nèi)密封圈3、外密封圈4均為矩形截面的圓環(huán)形,圓環(huán)的矩形截面內(nèi)帶有矩形方孔。
所述的小墊圈8、大墊圈9的截面外側(cè)為直角形,和硬膠蓋7上制有的圓形槽相配合,內(nèi)孔的截面為圓弧形;
小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面的最小直徑處比對(duì)應(yīng)的攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6的直徑小1~3mm;
小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面的最小直徑按照攪拌器柄及溫度計(jì)直徑不同,做成不同尺寸系列與不同的攪拌器及溫度計(jì)相配合使用。
由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出,本實(shí)用新型提供的一種密封圈式量熱器,成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,能確保量熱器的密封性。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為現(xiàn)有物理實(shí)驗(yàn)中常用的量熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種密封圈式量熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的一種密封圈式量熱器膠蓋總成俯視圖的局部視圖。
圖中:1、外筒,2、內(nèi)筒,3、內(nèi)密封圈,4、外密封圈,5、攪拌器插孔,6、溫度計(jì)插孔,7、硬膠蓋,8、小墊圈,9、大墊圈,10、墊圈,11、膠圈。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的一種密封圈式量熱器,其較佳的具體實(shí)施方式如圖2所示。
硬膠蓋7為用硬橡膠制成,硬橡膠的邵氏硬度為HA80~HA90,硬膠蓋7的上部為圓柱體,下部為圓臺(tái)體。硬膠蓋7的底部和外筒1及內(nèi)筒2的上沿對(duì)應(yīng)的位置分別制有圓環(huán)槽,分別嵌入內(nèi)密封圈3和外密封圈4。
在硬膠蓋7上制有攪拌器插孔5與溫度計(jì)插孔6,在攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6上部的硬膠蓋7上制有與攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6同軸的圓形槽,分別嵌入小墊圈8與大墊圈9。
內(nèi)密封圈3、外密封圈4、小墊圈8、大墊圈9均用彈性良好的軟橡膠材料制成,軟橡膠材料的邵氏硬度為HA30~HA40,內(nèi)密封圈3、外密封圈4、小墊圈8、大墊圈9均用粘接劑粘在硬膠蓋7的相應(yīng)位置處,形成膠蓋總成。
內(nèi)密封圈3、外密封圈4均為矩形截面的圓環(huán)形,圓環(huán)的矩形截面內(nèi)帶有矩形方孔,形成中空的密封圈,中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)密封圈3、外密封圈4彈性提高,容易變形,容易恢復(fù)。
小墊圈8、大墊圈9的截面外側(cè)為直角形,和硬膠蓋7上制有的圓形槽相配合,內(nèi)孔的截面為圓弧形,并且小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面的最小直徑處比對(duì)應(yīng)的攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6的直徑小1~3mm。
上述兩種硬度的橡膠在市場(chǎng)均有銷售,如深圳市塑源實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的橡膠材料硬度在上述范圍內(nèi)的即可滿足要求。
膠蓋總成以硬膠蓋7作為骨架部分,確保膠蓋總成的總體不變形;內(nèi)密封圈3、外密封圈4用以和內(nèi)筒2上的弧形沿、外筒1上的弧形沿接觸,可以產(chǎn)生局部變形,以確保內(nèi)筒2及外筒1均和膠蓋總成能同時(shí)保持嚴(yán)密接觸。
小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面的最小直徑處比對(duì)應(yīng)的攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6的直徑小1~3mm,小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面與所用的攪拌器柄及溫度計(jì)接觸時(shí),產(chǎn)生變形,既不影響攪拌器柄及溫度計(jì)的上下移動(dòng),又能與所用的攪拌器柄及溫度計(jì)嚴(yán)密接觸,確保內(nèi)筒和外界不產(chǎn)生直接的熱量交換。
實(shí)際操作時(shí),首先將所用的攪拌器的柄插入攪拌器插孔5并穿過小墊圈8的內(nèi)孔,將所用的溫度計(jì)插入插孔6并穿過大墊圈9的內(nèi)孔(攪拌器及溫度計(jì)需另外準(zhǔn)備),然后將待測(cè)物質(zhì)(需另外準(zhǔn)備)放入內(nèi)筒2內(nèi)并迅速而平穩(wěn)的用膠蓋總成蓋住量熱器的內(nèi)筒2和外筒1上,對(duì)膠蓋總成用手輕施壓力后,外筒1上的弧形沿與外密封圈4接觸,內(nèi)筒2上的弧形沿與內(nèi)密封圈3接觸,量熱器便可正常工作。
在高度方向上內(nèi)筒2與膠蓋總成有一個(gè)接觸高度,外筒1與膠蓋總成也有一個(gè)接觸高度,膠蓋總成上兩個(gè)接觸位置具有一個(gè)高度差。要想膠蓋總成能同時(shí)將內(nèi)筒2與外筒1封閉,這個(gè)高度差一定要嚴(yán)格等于量熱器的內(nèi)筒2與外筒1的實(shí)際高度差,但這在一般硬質(zhì)材料制成的膠蓋量熱器中是不可能的,這在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是屬于不合理結(jié)構(gòu),即實(shí)際上由于制造精度、熱膨脹、翹曲變形及還有一些中間環(huán)節(jié)等問題,是無法實(shí)現(xiàn)的,即難以保證膠蓋總成與外筒1及內(nèi)筒2的上沿都恰好接觸,達(dá)到密封的目的,這是現(xiàn)有量熱器難以保證密封的根本問題。
而在本實(shí)用新型的一種新型密封量熱器中,內(nèi)密封圈3、外密封圈4均用軟橡膠材料制成,當(dāng)膠蓋總成向下的壓力稍大時(shí)容易產(chǎn)生變形,這樣當(dāng)內(nèi)筒2與外筒1的實(shí)際高度差發(fā)生變化,或者是膠蓋總成上兩個(gè)接觸點(diǎn)之間的高度差發(fā)生變化,或者是內(nèi)筒2、外筒1的上沿不平、膠蓋翹曲等缺欠,都會(huì)因內(nèi)密封圈3、外密封圈4變形而得到彌補(bǔ),即內(nèi)密封圈3、外密封圈4在變形中均能始終和內(nèi)筒2及外筒1的上沿接觸,確保了內(nèi)筒2與外筒1的密封性。
因?yàn)閿嚢杵骷皽囟扔?jì)在工作中需要不停的上下移動(dòng),所以現(xiàn)有量熱器的攪拌器插孔與溫度計(jì)插孔在實(shí)際工作中無法密封,使得量熱器與外界產(chǎn)生熱交換,嚴(yán)重影響測(cè)量精度。本實(shí)用新型的量熱器中,小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面的最小直徑處比對(duì)應(yīng)的攪拌器插孔5、溫度計(jì)插孔6的直徑小1~3mm,小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面與所用的攪拌器柄及溫度計(jì)接觸時(shí),產(chǎn)生變形,既不影響攪拌器柄及溫度計(jì)的上下移動(dòng),又能與所用的攪拌器柄及溫度計(jì)嚴(yán)密接觸,將攪拌器柄和攪拌器插孔5以及溫度計(jì)和溫度計(jì)插孔6之間的縫隙密封,由于小墊圈8、大墊圈9為彈性良好的軟橡膠制成,所以并不影響攪拌器及溫度計(jì)在工作中上下移動(dòng)。
按照所用攪拌器柄及溫度計(jì)直徑不同,小墊圈8、大墊圈9圓弧形內(nèi)表面的最小直徑做成不同尺寸系列與之相配合,這樣一套量熱器配上不同尺寸的小墊圈8和大墊圈9,便可以適應(yīng)所有攪拌器及溫度計(jì)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本設(shè)計(jì)具有二個(gè)重要特點(diǎn):
一是采用了硬膠蓋7與內(nèi)密封圈3、外密封圈4、小墊圈8及大墊圈9粘接在一起構(gòu)成膠蓋總成,既能保證膠蓋總成的總體剛度,不易變形,又能在所需要的局部容易產(chǎn)生變形,從原理上解決了量熱器的密封性問題。
二是能有效的將攪拌器柄與攪拌器插孔5之間的縫隙、溫度計(jì)與溫度計(jì)插孔6之間的縫隙密封,而不影響攪拌器及溫度計(jì)在工作中上下移動(dòng)。
以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。