一种便携式原电池实验装置的制造方法

文档序号:10211780阅读:213来源:国知局
一种便携式原电池实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于研讨式教学中用于测量电极极化曲线的便携式电解池实验装置。
【背景技术】
[0002]在自然环境中,金属的腐蚀大多数都是由于电化学腐蚀造成的。腐蚀原电池的构成是金属得以进行腐蚀的原因,因此了解腐蚀原电池的形成条件及电极反应等基础内容至关重要,这是掌握电化学腐蚀这一门课最基础、最重要的内容。然而在教学过程中,教师仅仅通过叙述理论很难让学生准确理解原电池的工作原理及电极反应,只有配合一定的实验教学才能使学生更好的掌握该方面的知识。在以往的原电池实验教学课堂上,教师需要耗费一定的时间准备多种实验器材,例如电极材料、导线、烧瓶、广口瓶、溶液、万用表等。该方法不仅费时而且费力,而且有时操作不当还容易引起安全事故。

【发明内容】

[0003]为了解决【背景技术】中所提到的技术问题,本实用新型提供一种便携式原电池实验装置,该种实验装置不仅省去了教师携带众多的实验器材的烦恼,也节省了学生在课堂上搭建电解池的时间。
[0004]本实用新型的技术方案是:该种便携式原电池实验装置,具有一个空心长方体状的壳体和上盖板,所述壳体的底端封闭,底端通过紧固螺栓与所述上盖板密封连接,其独特之处在于:所述壳体采用透明的有机玻璃制成,其内部空间被防腐蚀隔板分隔成三个独立的区域,分别是溶液存储区、电极反应区和测试电路固定区;所述上盖板上固定有把手;
[0005]其中,所述测试电路固定区内固定有测试单元,所述测试单元由电流表、指示灯以及开关通过导线连接后构成;电流表、指示灯以及开关分别固定在所述壳体的面板上;与所述测试单元相配合连接的第一阳极金属片和第二阳极金属片有间隔的被固定于电极反应区内;
[0006]所述电极反应区内还固定有一个由硬质塑料制成的极板间距调整器,所述极板间距调整器由立板以及左右两块夹板连接后构成;其中,立板上开有上、下滑动槽,夹板的背部固定有与所述上、下滑动槽相配合的连接块,当水平力施加于立板上时,所述立板可沿所述上、下滑动槽左右滑动;夹板的外面板开有矩形框以供极板与溶液发生充分接触,两块外面板之间的区域为极板夹紧区,第一阳极金属片和第二阳极金属片分别固定在所述左右两块夹板间的对应极板夹紧区内;
[0007]防腐蚀隔板的上部开有一个通液孔以实现将本实验装置倾斜时,所述溶液存储区内的溶液可以通过该孔流入所述电极反应区内。
[0008]本实用新型具有如下有益效果:该种实验装置虽然构思简单,但是轻巧易携带,解决了教学中的实际问题,成功实现了原电池实验所需器材一体化。,溶液存储与测试装置合二为一,电极材料和反应溶液可方便更换,透明玻璃窗口易于观察电极反应现象和溶液浑浊情况,极板间距可按照实验的需要而进行快速调整。该装置不仅省去了教师携带繁多的实验器材,也节省了学生课堂上搭建原电池的时间,因此该装置不仅更好地展现了素质教育,更极大地减轻了教师负担,提高了教学质量。
[0009]【附图说明】:
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型的原理图。
[0012]图3是本实用新型所述极板间距调整器的结构示意图。
[0013]【具体实施方式】:
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0015]由图1所示,该种便携式原电池实验装置,具有一个空心长方体状的壳体和上盖板,所述壳体的底端封闭,底端通过紧固螺栓1与所述上盖板密封连接,其独特之处在于:所述壳体采用透明的有机玻璃制成,其内部空间被防腐蚀隔板4分隔成三个独立的区域,分别是溶液存储区9、电极反应区10和测试电路固定区;所述上盖板上固定有把手3;
[0016]其中,所述测试电路固定区内固定有测试单元,所述测试单元由电流表2、指示灯6以及开关7通过导线连接后构成;电流表2、指示灯6以及开关7分别固定在所述壳体的面板上;与所述测试单元相配合连接的第一阳极金属片11和第二阳极金属片13有间隔的被固定于电极反应区10内。图2为本种便携式原电池实验装置的原理图,即将浸泡在溶液中的Cu片、Zn片与电流表、灯泡相互串联。灯泡是否明亮代表该电路接通之后是否有电流通过;电流表的偏转方向代表电流的流出方向。由于装置的正表面用透明有机玻璃封装,其它表面的材质为硬质塑料。该装置使用时,需要将溶液存储区的一侧轻轻抬起,使反应溶液通过通液孔流到电极反应区。电极反应区的Cu片与Zn片将浸泡在反应溶液中,由于电极材料的材质不同,故Cu片与Zn片在反应溶液中拥有不同的电极电位,Cu片与Zn片之间产生明显的电位差。通过开关控制电路的闭合,当开关闭合时,电流从Cu片流出经过电流表、灯泡、开关流到Zn片,形成闭合回路,电流表偏转、灯泡发光,构成完整的原电池装置。当电路导通的一瞬间,电流值最大,最大电流约为10 mA到40mA,故电流计规格为最大量程100mA。
[0017]另外,在所述电极反应区内还固定有一个由硬质塑料制成的极板间距调整器,所述极板间距调整器由立板16以及左右两块夹板17连接后构成;其中,立板16上开有上滑动槽19和下滑动槽20,夹板17的背部固定有与所述上、下滑动槽相配合的连接块21,当水平力施加于立板16上时,所述立板可沿所述上、下滑动槽左右滑动;夹板17的外面板开有矩形框以供极板与溶液发生充分接触,两块外面板之间的区域为极板夹紧区18,第一阳极金属片11和第二阳极金属片13分别固定在所述左右两块夹板间的对应极板夹紧区内;
[0018]防腐蚀隔板4的上部开有一个通液孔5以实现将本实验装置倾斜时,所述溶液存储区内的溶液可以通过该孔流入所述电极反应区内。
[0019]在以上方案的基础上,可以得到如下优化实施例,即在电极反应区10内的底部固定有一个底部坡台15,在所述底部坡台的最低处,穿透所述壳体,开有一个放流口,通过放液塑料螺栓14旋入后实现封闭。放液塑料螺栓,当此螺栓打开时,把溶液底部浑浊的溶液放出去;底部坡台,便于溶液底部浑浊的溶液顺利流出。
[0020]另外,还可以进一步优化,即在电极反应区10内的底部固定有一个螺旋桨状的搅拌器12,为所述搅拌器供电电机供电的带有变压器的电源插头8引出所述壳体外,以提供工作电源。这样就可以利用搅拌器来搅拌电极反应区的溶液,减弱电极浓差极化的作用。
【主权项】
1.一种便携式原电池实验装置,具有一个空心长方体状的壳体和上盖板,所述壳体的底端封闭,底端通过紧固螺栓(1)与所述上盖板密封连接,其特征在于:所述壳体采用透明的有机玻璃制成,其内部空间被防腐蚀隔板(4)分隔成三个独立的区域,分别是溶液存储区(9)、电极反应区(10)和测试电路固定区;所述上盖板上固定有把手(3); 其中,所述测试电路固定区内固定有测试单元,所述测试单元由电流表(2)、指示灯(6)以及开关(7)通过导线连接后构成;电流表(2)、指示灯(6)以及开关(7)分别固定在所述壳体的面板上;与所述测试单元相配合连接的第一阳极金属片(11)和第二阳极金属片(13)有间隔的被固定于电极反应区(10)内; 所述电极反应区内还固定有一个由硬质塑料制成的极板间距调整器,所述极板间距调整器由立板(16)以及左右两块夹板(17)连接后构成;其中,立板(16)上开有上、下滑动槽(19,20),夹板(17)的背部固定有与所述上、下滑动槽相配合的连接块(21),当水平力施加于立板(16)上时,所述立板可沿所述上、下滑动槽左右滑动;夹板(17)的外面板开有矩形框以供极板与溶液发生充分接触,两块外面板之间的区域为极板夹紧区(18),第一阳极金属片(11)和第二阳极金属片(13)分别固定在所述左右两块夹板间的对应极板夹紧区内; 防腐蚀隔板(4)的上部开有一个通液孔(5)以实现将本实验装置倾斜时,所述溶液存储区内的溶液可以通过该孔流入所述电极反应区内。2.根据权利要求1所述的一种便携式原电池实验装置,其特征在于:电极反应区(10)内的底部固定有一个底部坡台(15),在所述底部坡台的最低处,穿透所述壳体,开有一个放流口,通过放液塑料螺栓(14)旋入后实现封闭。3.根据权利要求1或2所述的一种便携式原电池实验装置,其特征在于:电极反应区(10)内的底部固定有一个螺旋桨状的搅拌器(12),为所述搅拌器电机供电的带有变压器的电源插头(8)引出所述壳体外,以提供工作电源。
【专利摘要】一种便携式原电池实验装置。主要目的在于提供一种用于研讨式原电池实验教学中的便携式实验装置。其特征在于:壳体为有机玻璃制成,其内部被隔板分隔成三个独立的区域;测试电路固定区内固定有由电流表、指示灯以及开关通过导线连接后构成的测试单元;与测试单元连接的第一阳极金属片和第二阳极金属片有间隔的被固定于电极反应区内;电极反应区内还有一个极板间距调整器,由立板以及左右两块夹板连接后构成;立板开有上、下滑动槽,夹板的背部固定有与上、下滑动槽相配合的连接块;夹板的外面板开有矩形框以供极板与溶液发生充分接触,两块外面板之间的区域为极板夹紧区,第一、第二阳极金属片分别固定在左右两块夹板间的对应极板夹紧区内。
【IPC分类】G09B23/24
【公开号】CN205122060
【申请号】CN201520948756
【发明人】方华, 李晔, 郭方松
【申请人】东北石油大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月24日
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