一种温室效应测试实验仪的制作方法

本实用新型属于实验设备技术领域，具体涉及一种温室效应测试实验仪。

背景技术：

温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应。太阳短波辐射透过大气摄入地面，地面温度升高而放出的长波辐射被大气中的气体吸收，热量无法耗散，因而大气变暖，而二氧化碳对长波辐射的吸收能力较强，会加剧这一效应。温室气体是指任何会吸收和释放红外线辐射并存在于大气中的气体，二氧化碳就是一种温室气体。温室效应的原理已经被编入学生的教科书中，然而现在缺少一种可以直观体现二氧化碳温室效应的实验装置，用于帮助学生深刻理解温室效应。有的学校通过简易纸箱、温度计和塑料薄膜模拟温室效应。实验中，在两个纸箱中各悬挂一支温度计，将其中一个纸箱用塑料薄膜或玻璃板盖住箱子口，保持两个箱子初始温度相同，然后将两个纸箱移到室外阳光下，单位间隔时间记录温度计数值。此实验室用塑料薄膜代替大气，虽然可以达到温室效应的效果，但是利用塑料薄膜代替大气不够严谨，没有体现出二氧化碳气体的作用，而且此实验在室外进行，容易受到天气原因的影响，实验持续时间也长。在这种背景下，我们设计出一种温室效应测试实验仪，帮助老师进行温室效应实验的教学任务。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型公开了一种温室效应测试实验仪，结构简单，使用方便快捷，直观易懂，能满足学校关于温室效应实验的教学实验要求。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种温室效应测试实验仪，包括底座、二氧化碳发生模块、气体储备模块、热源模块、热辐射探测模块和数据采集分析模块，所述底座平稳支撑其他各个模块。

所述二氧化碳发生模块包括锥形瓶、反应瓶橡胶塞、气体输送管和漏斗，所述锥形瓶放置于底座上方，反应瓶橡胶塞塞于锥形瓶瓶口，反应瓶橡胶塞上有两个通孔，气体输送管的一端置于反应瓶橡胶塞上的一个小孔中，另一端连接气体储备模块中的二氧化碳储备室，漏斗置于反应瓶橡胶塞的另一个小孔中；所述气体储备模块包括二氧化碳探测装置、橡胶塞、二氧化碳储备室、空气储备室，所述二氧化碳储备室通过橡胶塞与二氧化碳发生模块中的气体输送管连接，二氧化碳探测装置通过橡胶塞与二氧化碳储备室相连，空气储备室通过橡胶塞与二氧化碳探测装置连接，所述二氧化碳储备室和空气储备室两侧设有对称孔，二者的对称孔处于同一水平线上，二者与底座通过溶剂形成接头连接；所述热源模块包括灯和灯座，灯与灯座通过螺纹连接，灯座与底座通过螺钉连接；所述数据采集分析模块包括采集器和计算机，计算机与采集器通过专用数据线连接，采集器通过专用数据线与热辐射模探测块中的两个热辐射传感器连接；所述热源模块置于底座中间位置上方，所述气体储备模块中的二氧化碳储备室和空气储备室设置在热源模块两侧，所述热辐射传感器设置在二氧化碳储备室和空气储备室的外侧，所述二氧化碳发生模块设置在二氧化碳储备室的外侧；所述热辐射探测模块中的两个热辐射传感器、气体储备模块中的对称孔和热源模块中的灯处于同一水平线上。

作为本实用新型的一种改进，所述l型固定架上设有水平长条孔与竖直长条孔，便于调节高度。

作为本实用新型的一种改进，所述储备室四周缠有聚乙烯塑料薄膜，保证储备室的完全密封性。

本实用新型所述的实验仪中，两个气体储备室分别用于储存空气和二氧化碳，二氧化碳由二氧化碳发生装置产生。二氧化碳发生装置为醋酸和碳酸钙的反应提供空间。灯被点亮后，持续发出高强热辐射，热辐射分别穿过两个密闭的气体储备室的对称孔，被热辐射传感器接收，分析传感器接收的数据，便可对比空气和二氧化碳对热辐射的吸收程度，从而体现出二氧化碳的温室气体属性。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种温室效应测试实验仪，可以体现出二氧化碳气体的温室气体属性，考虑了真正的大气环境。而且实验仪的热源是高压钠灯，亮度高，辐射强，接通电源后的热辐射可以很大程度上模拟太阳发出的热辐射，可以在室内进行实验，从而不受天气的影响，结构简单，直观易懂。本实验仪还配备有热辐射传感器，相比温度计测量温度的实验方法，可以大大缩减实验时间。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的整体结构三维等轴测示意图。

图3是本实用新型所述的底座结构示意图。

图4是本实用新型所述的二氧化碳探测装置结构示意图。

图5是本实用新型所述的气体储备室结构示意图。

图6是本实用新型所述的热辐射传感器结构示意图。

图7是本实用新型所述的l型连接器结构示意图。

图8是本实用新型所述的灯与灯座结构示意图。

附图标记列表：

1.底座，2.锥形瓶，3.反应瓶橡胶塞，4.气体输送管，5.漏斗，6.二氧化碳探测装置a，7.橡胶塞a，8.二氧化碳储备室，9.热辐射传感器a，10.l型固定架a，11.羊角螺钉，12.灯座，13.灯，14.二氧化碳探测装置b，15.橡胶塞b，16.空气储备室，17.羊角螺钉b，18.热辐射传感器b，19.l型固定架b，20.羊角螺钉c，21.数据采集器，22.计算机，23.对称孔，24.长条孔a，25.长条孔b。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图所示，本实用新型所述的一种温室效应测试实验仪，包括底座1、二氧化碳发生模块、热辐射探测模块、气体储备模块和热源模块；其中，各个模块都安装或者摆放于底座1上方。

二氧化碳发生模块包括锥形瓶2、反应瓶橡胶塞3、气体输送管4和漏斗5；锥形瓶4放置于底座1上方，反应瓶橡胶塞3塞于锥形瓶瓶口，气体输送管4的一端置于反应瓶橡胶塞上的一个小孔中，另一端连接二氧化碳储备室8，漏斗5置于反应瓶橡胶塞3的另一个小孔中。

热辐射探测模块包括热辐射传感器9和18、l型固定架10和19、羊角螺钉11、17和20；热辐射传感器18通过羊角螺钉17与l型固定架19连接，l型固定架19与底座1通过羊角螺钉20连接，热辐射传感器9固定方式与18相同；所述l型固定架上设有长条孔a24与长条孔b25，便于调节高度。

气体储备模块包括二氧化碳探测装置6和14，橡胶塞7和15、二氧化碳储备室8、空气储备室16，二氧化碳储备室8通过橡胶塞7与气体输送管4连接，二氧化碳探测装置6通过橡胶塞与二氧化碳储备室8相连，二氧化碳储备室8与底座1之间溶剂形成接头连接，空气储备室16通过橡胶塞15与二氧化碳探测装置14连接，并利用溶剂与底座形成接头连接。所述二氧化碳储备室8和空气储备室16两侧设有对称孔23，方形的储备室四周缠有透明聚乙烯塑料薄膜，保证气体无法从对称孔23溢出，使储备室具有完全密封性。

热源模块包括灯13和灯座12，灯13与灯座12通过螺纹连接，灯座12放置于底座1中心上方，二者通过螺钉连接。本发明所述的灯13为白炽灯或者高压钠灯。

数据采集分析模块包括数据采集器21和计算机22，二者通过专用数据线连接，数据采集器通过专用数据线与热辐射传感器9和18连接。

工作时，锥形瓶中的碳酸钙和醋酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳气体传入二氧化碳储备室。将高压钠灯点亮，热辐射先透过一层聚乙烯塑料薄膜，再分别透过空气和二氧化碳气体，再透过一层聚乙烯塑料薄膜，被热辐射传感器探测到相应的热辐射数值，二氧化碳探测装置可以探测到气体储备室的二氧化碳含量，数据采集器接收数据，传入计算机分析实验数据，得出实验结果。此实验仪可直观体现二氧化碳气体的温室效应。

采用本装置进行温室效应实验的步骤：

先将碳酸钙置于锥形瓶2中，接着将反应瓶橡胶塞3塞入瓶口，安装好气体输送管4和漏斗5，将醋酸溶液从漏斗5倒入锥形瓶2中，然后抽出漏斗，塞入橡胶塞，防止反应得到的二氧化碳气体从逸出到实验仪外界。二氧化碳气体通过气体输送管4进入二氧化碳储备室8，二氧化碳探测装置14和6可以探测出空气储备室16和二氧化碳储备室8中的二氧化碳含量。等待反应完成后，接通灯13的电源和热辐射传感器9和18的电源。灯13散发出的热辐射会分别穿过左侧的空气储备室16和右侧的二氧化碳储备室8的对称孔23，被传感器18和9探测到。分析传感器收集到的穿过特定浓度二氧化碳的热辐射数据，即可得出二氧化碳的隔热保温作用，从而完成温室效应的实验。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。