全文摘要
本实用新型公开了基于Arduino控制的自动化超声波测气体比热容设备，包括真空罩和热容设备，所述真空罩安装在所述热容设备的外围，本实用新型通过运用Arduinopromini对装置进行核心处理，并运用Python等编译软件将牛顿声速公式的相关测算程序导入处理中心作为对比库函数。将整个装置实现自动化的同时，消除纯手动操作的弊端，增加准确性，也使测定过程更加简单易行，也节省了人们操作时间，减少了人力消耗与物力消耗，节约财力。其次，该项目将牛顿声速公式与Arduino结合起来，使其能测不同气压下不同种类的气体。整个装置十分简单易行，节约人力物力财力，将会成为科技研发、工业生产、农业生产等等各个领域的选择。
主设计要求
1.自动化超声波测气体比热容设备，包括真空罩（1）和热容设备（2），其特征在于：所述真空罩（1）安装在所述热容设备（2）的外围，所述热容设备（2）一侧表面安装有超声波发射器（4）和气压传感模块（5），所述热容设备（2）另一侧表面安装有超声波接收器（6）和温度传感模块（7），所述热容设备（2）两侧均可拆卸连接有端盖（8），一个所述端盖（8）顶部安装有气体充入口（3），另一个所述端盖（8）底部设置有所述气体充入口（3），两个所述端盖（8）侧端表面均设置有连接端头（9），两个所述连接端头（9）通过电线连接有Arduino控制中心（10），所述Arduino控制中心（10）电性连接有电脑显示模块（11），所述Arduino控制中心（10）电性连接有气压温度传感器模块（12）、超声波传感器模块（13）和键盘输入气体相对分子质量模块（14）。
设计方案
1.自动化超声波测气体比热容设备，包括真空罩（1）和热容设备（2），其特征在于：所述真空罩（1）安装在所述热容设备（2）的外围，所述热容设备（2）一侧表面安装有超声波发射器（4）和气压传感模块（5），所述热容设备（2）另一侧表面安装有超声波接收器（6）和温度传感模块（7），所述热容设备（2）两侧均可拆卸连接有端盖（8），一个所述端盖（8）顶部安装有气体充入口（3），另一个所述端盖（8）底部设置有所述气体充入口（3），两个所述端盖（8）侧端表面均设置有连接端头（9），两个所述连接端头（9）通过电线连接有Arduino控制中心（10），所述Arduino控制中心（10）电性连接有电脑显示模块（11），所述Arduino控制中心（10）电性连接有气压温度传感器模块（12）、超声波传感器模块（13）和键盘输入气体相对分子质量模块（14）。
2.根据权利要求1所述的自动化超声波测气体比热容设备，其特征在于：所述气压温度传感器模块（12）包括所述气压传感模块（5）和所述温度传感模块（7）。
3.根据权利要求1所述的自动化超声波测气体比热容设备，其特征在于：所述电脑显示模块（11）连接有显示器。
4.根据权利要求1所述的自动化超声波测气体比热容设备，其特征在于：所述超声波发射器（4）位于所述气压传感模块（5）的顶部。
5.根据权利要求1所述的自动化超声波测气体比热容设备，其特征在于：所述超声波接收器（6）位于所述温度传感模块（7）的顶部。
6.根据权利要求1所述的自动化超声波测气体比热容设备，其特征在于：所述Arduino控制中心（10）内设置有Arduino单片机。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及气体比热容测量技术领域，具体为基于Arduino控制的自动化超声波测气体比热容设备。
背景技术
现有的气体测定比热容的装置都是纯手动操作，且操作步骤过于复杂，容易在操作过程中产生误差，影响测定的结果，使结果不准确。除此之外，大部分气体测定比热容的装置对温度、压力、是否真空的要求都非常大，但是现实中很难达到这些要求，且达到了要求后，温度、压力等因素还很容易被外界所改变，影响读数。除此之外，现有的精确度高的气体测定比热容的装置（如：振动法测量气体比热容、声波法测量气体比热容）所需的成本与技术要求过高，且对环境条件要求有限制，因此提供基于Arduino控制的自动化超声波测气体比热容设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供基于Arduino控制的自动化超声波测气体比热容设备，通过运用Arduino pro mini对装置进行核心处理，并运用Python等编译软件将牛顿声速公式的相关测算程序导入处理中心作为对比库函数。将整个装置实现自动化的同时，消除纯手动操作的弊端，增加准确性，也使测定过程更加简单易行，也节省了人们操作时间，减少了人力消耗与物力消耗，节约财力。其次，该项目将牛顿声速公式与Arduino结合起来，使其能测不同气压下不同种类的气体。整个装置十分简单易行，节约人力物力财力，将会成为科技研发、工业生产、农业生产等等各个领域的选择。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于Arduino控制的自动化超声波测气体比热容设备，包括真空罩和热容设备，所述真空罩安装在所述热容设备的外围，所述热容设备一侧表面安装有超声波发射器和气压传感模块，所述热容设备另一侧表面安装有超声波接收器和温度传感模块，所述热容设备两侧均可拆卸连接有端盖，一个所述端盖顶部安装有气体充入口，另一个所述端盖底部设置有所述气体充入口，两个所述端盖侧端表面均设置有连接端头，两个所述连接端头通过电线连接有Arduino控制中心，所述Arduino控制中心电性连接有电脑显示模块，所述Arduino控制中心电性连接有气压温度传感器模块、超声波传感器模块和键盘输入气体相对分子质量模块。
优选的，所述气压温度传感器模块包括所述气压传感模块和所述温度传感模块。
优选的，所述电脑显示模块连接有显示器。
优选的，所述超声波发射器位于所述气压传感模块的顶部。
优选的，所述超声波接收器位于所述温度传感模块的顶部。
优选的，所述Arduino控制中心内设置有Arduino单片机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本实用新型通过运用Arduino pro mini对装置进行核心处理，并运用Python等编译软件将牛顿声速公式的相关测算程序导入处理中心作为对比库函数。将整个装置实现自动化的同时，消除纯手动操作的弊端，增加准确性，也使测定过程更加简单易行，也节省了人们操作时间，减少了人力消耗与物力消耗，节约财力。其次，该项目将牛顿声速公式与Arduino结合起来，使其能测不同气压下不同种类的气体。整个装置十分简单易行，节约人力物力财力，将会成为科技研发、工业生产、农业生产等等各个领域的选择。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的模块结构示意图。
图中：1、真空罩；2、热容设备；3、气体充入口；4、超声波发射器；5、气压传感模块；6、超声波接收器；7、温度传感模块；8、端盖；9、连接端头；10、Arduino控制中心；11、电脑显示模块；12、气压温度传感器模块；13、超声波传感器模块；14、键盘输入气体相对分子质量模块。
如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1、2所示，为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供以下技术方案：基于Arduino控制的自动化超声波测气体比热容设备，包括真空罩1和热容设备2，所述真空罩1安装在所述热容设备2的外围，所述热容设备2一侧表面安装有超声波发射器4和气压传感模块5，所述热容设备2另一侧表面安装有超声波接收器6和温度传感模块7，所述热容设备2两侧均可拆卸连接有端盖8，一个所述端盖8顶部安装有气体充入口3，另一个所述端盖8底部设置有所述气体充入口3，两个所述端盖8侧端表面均设置有连接端头9，两个所述连接端头9通过电线连接有Arduino控制中心10，所述Arduino控制中心10电性连接有电脑显示模块11，所述Arduino控制中心10电性连接有气压温度传感器模块12、超声波传感器模块13和键盘输入气体相对分子质量模块14。
所述气压温度传感器模块12包括所述气压传感模块5和所述温度传感模块7。所述电脑显示模块11连接有显示器，显示器的作用是显示容器内气体的气压值，温度值，定压比热容，定容比热容值。所述超声波发射器4位于所述气压传感模块5的顶部，运用超声波的高穿透性等特点计算出超声波在容器管中的传播速度。所述超声波接收器6位于所述温度传感模块7的顶部。所述Arduino控制中心10内设置有Arduino单片机，通过单片机接收气压温度传感器传输过来的气压温度信号，超声波传感器测量出的超声波传播速度信号，以及键盘中输入的相对分子质量信号，这些信号在Arduino控制中心10进行计算后输出。
使用时，首先在Arduino控制中心10进行牛顿声速公式程序，超声波测声速程序，气压温度传感器测气体气压温度程序的输入，然后通过键盘输入气体相对分子质量模块14进行数据输入，并通过电脑显示模块11显示到显示器上，通过显示器上数值读取内部气体的定压比热容和定容比热容值以及两者的比值。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822262819.1
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209559818U
授权时间:20191029
主分类号:G01N 29/024
专利分类号:G01N29/024
范畴分类:31E;
申请人:湖州师范学院
第一申请人:湖州师范学院
申请人地址:313000 浙江省湖州市吴兴区湖州市二环东路759号
发明人:沈天健;金秋晔;胡伟涛;叶钟城;呼格吉乐;穆成富
第一发明人:沈天健
当前权利人:湖州师范学院
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计