本实用新型专利技术公开了一种基于扩散泵的真空教学实验装置。本装置包括机械泵、缓冲腔、玻璃扩散泵、加热电炉、数显温度计、电阻真空计、热电偶规真空计、电离规真空计、阀门气路组合以及外部框架。通过机械泵将气体从容器里抽出，使真空室进入低真空状态；通过加热电炉和循环冷却水运转扩散泵，再配合机械泵的抽气作用使装置腔体进入高真空状态。本装置采用经典的真空抽取结构设计，配合三阀门控制气流，结构合理，气路清晰，展现了最基础的真空实验模型，结合可扩展接口，有助于初学者开展真空实验学习以及相关研究。以及相关研究。以及相关研究。
【技术实现步骤摘要】
一种基于扩散泵的真空教学实验装置
[0001]本技术涉及了一种真空教学实验装置，特别是一种基于扩散泵的真空教学实验装置。
技术介绍
[0002]真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学等方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备，是真空系统中重要组成部分，被广泛运用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业中，同时也是近代物理实验中不可缺少的技术手段。真空系统主要分为真空泵、真空计和腔体三部分，其中的真空泵为核心部分，真空计则用于测定腔体中的真空度。为了避免大气中气体分子，如水、氧气等的影响，一些生产和实验过程需要处于高真空环境。抽取高真空环境多采用二级泵组合的方式，如机械泵与扩散泵或机械泵与分子泵等。根据需求不同，这些方式都有应用。
[0003]一般而言，高真空的获得与测量是实验教学中的常见内容，通常需要提供清晰可视的真空气路，容错率高的实验装置，且操作性和拓展性兼备的腔体。
[0004]为了满足物理实验的教学要求，需要提供一种能够展现经典真空泵模型，能够直接观测真空装置运作过程，并易于操作与扩展，有利于初学者进行观察学习的真空装置。
技术实现思路
[0005]本装置的目的在于提供一种能够清晰展示真空泵工作过程，容错率高，操作性好，能够帮助实验学习者进行初步学习和深入理解的真空过程的真空装置。
[0006]为了实现上述内容，本装置的技术方案如下：
[0007]包括金属框架，所述金属框架内的底面上安装有缓冲腔，所述缓冲腔旁设置有扩散泵；所述缓冲腔上设置有排气口，所述缓冲腔的排气口通过四通管件分别连接到阀门一、阀门二和机械泵；所述缓冲腔上的排气口依次经阀门二、阀门三后与扩散泵上部开设的进口进行连接；同时，所述缓冲腔上的排气口通过管道依次经阀门一、玻璃球泡后和扩散泵下部开设的进口进行连接；
[0008]所述阀门三和阀门二通过三通管件连接到外接腔体的一端；所述外接腔体的另一端安装有一个微调针阀，所述外接腔体的侧壁上安装有一个复合型真空计，所述复合型真空计包括一个热电偶规真空计和一个电离规真空计。
[0009]所述机械泵设置在装置的金属框架外，所述扩散泵设置在装置的金属框架内。
[0010]所述缓冲腔的侧壁设置有一个电阻真空计。
[0011]整个扩散泵主体均使用透明玻璃材料。
[0012]所述金属框架上安装有玻璃视窗、电离规真空计示数表、热电偶规真空计示数表、电阻真空计示数表和温度计示数表。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]相较于传统真空装置，本装置可通过缓冲腔的缓冲作用在反复抽取真空时缩短时
间，便于在教学活动中实现更多安排。此教学型的真空抽取装置在气路中加入三个阀门，分别设置在机械泵与扩散泵的连接处；机械泵与电阻真空计的连接处和扩散泵与热电偶规管的连接处。因此，操作者可通过对阀门的开关操作，控制装置的真空抽取模式。
[0015]将机械泵和玻璃扩散泵组合以获取真空，同时使用玻璃热电偶规和电离规对低真空和高真空进行测量；装置气路分明，采用透明视窗结合透明玻璃仪器，可从仪器外部直接观察装置的内部结构及装置内部的抽气过程；二级泵组合的真空方式，能够快速有效获得高真空环境，有利于相关教学活动的展开。
[0016]本装置共有三个真空计，分别用来测量玻璃扩散泵出气口附近的真空度，及分段测量玻璃扩散泵进气口的真空度。外接腔体配有多个标准扩展接口，其中一个接口接有一微调针阀，用以进行漏率测量实验。因此，可在多处测量真空度，配合标准扩展接口的腔体，有利于相关实验及教学的展开。
[0017]通过本实验装置，既可以进行泵抽速测量实验、微调针法漏率实验、管路流导测量实验等，还可提供真空条件供其他真空实验使用。
附图说明
[0018]图1是本实验装置的内部结构正视图；
[0019]图2是本实验装置的外部框架功能分区图；
[0020]图3是本实验装置的整体结构立体图；
[0021]图4是本实验装置的机械泵立体图；
[0022]图5是本实验装置的扩散泵立体图；
[0023]图6是本实验装置的缓冲腔和外接腔体立体图；
[0024]图中所示：1
‑
阀门一，2
‑
阀门二，3
‑
阀门三，4
‑
外接腔体，5
‑
微调针阀，6
‑ꢀ
缓冲腔，7
‑
玻璃视窗，8
‑
电离规真空计示数表，9
‑
热电偶规真空计示数表，10
‑ꢀ
电阻真空计示数表，11
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温度计示数表，12
‑
扩散泵，101
‑
管道，102
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电阻真空计， 103
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热电偶规真空计，104
‑
电离规真空计。
具体实施方式
[0025]下面将结合说明书给出的附图对此教学型真空装置进行描述：
[0026]如图1所示，本装置包括金属框架，金属框架内的底面上安装有缓冲腔6，缓冲腔6旁设置有扩散泵12；缓冲腔6上设置有排气口，缓冲腔6的排气口通过四通管件分别连接到阀门二2、阀门一1和机械泵；缓冲腔6上的排气口依次经阀门二2、阀门三3后与扩散泵12上部开设的进口进行连接；同时，缓冲腔 6上的排气口通过管道101依次经阀门一1、玻璃球泡后和扩散泵12下部开设的进口进行连接；外接腔体4的侧壁上安装有一个复合型真空计，复合型真空计包括一个热电偶规真空计103和一个电离规真空计104，以测量此外接腔体中的真空度。
[0027]阀门三3和阀门二2通过三通管件连接到外接腔体4的一端；外接腔体4 的另一端安装有一个微调针阀5，通过该微调针阀可选择外接其他装置；
[0028]机械泵设置在装置的金属框架外，扩散泵12设置在装置的金属框架内；
[0029]缓冲腔6的侧壁设置有一个电阻真空计102，用来测量玻璃扩散泵12出气口附近的
真空度。
[0030]整个扩散泵12主体均使用透明玻璃材料，以便于观察其加热过程中的现象。
[0031]如图2所示，金属框架上安装有玻璃视窗7、电离规真空计示数表8、热电偶规真空计示数表9、电阻真空计示数表10和温度计示数表11；两个玻璃视窗 7位于金属框架下部间隔放置，便于教学时对散泵12和三个阀门的操作细节的展示。电离规真空计示数表8、热电偶规真空计示数表9、电阻真空计示数表10 和温度计示数表11均位于金属框架上部放置，且电阻真空计示数表10和温度计示数表11相间隔地竖直设置，电离规真空计示数表8和热电偶规真空计示数表9相间隔地水平设置。具体的，电离规真空计示数表8和热电偶规真空计示数表9用来实时显示测量的外接腔体中的真空度，电阻真空计示数表10用来实时显示测量的玻璃扩散泵12出气口附近的真空度，温度计示数表11用来实时显示扩散泵外侧底部的温度，为探究温度相关的真空实验提本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于扩散泵的真空教学实验装置，其特征在于：包括金属框架，所述金属框架内的底面上安装有缓冲腔(6)，所述缓冲腔(6)旁设置有扩散泵(12)；所述缓冲腔(6)上设置有排气口，所述缓冲腔(6)的排气口通过四通管件分别连接到阀门一(1)、阀门二(2)和机械泵；所述缓冲腔(6)上的排气口依次经阀门二(2)、阀门三(3)后与扩散泵(12)上部开设的进口进行连接；同时，所述缓冲腔(6)上的排气口通过管道(101)依次经阀门一(1)、玻璃球泡后和扩散泵(12)下部开设的进口进行连接；所述阀门三(3)和阀门二(2)通过三通管件连接到外接腔体(4)的一端；所述外接腔体(4)的另一端安装有一个微调针阀(5)，所述外接腔体(4)的侧壁上安装有一个复合型真空计，所述复合型真空...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑远，何亮，朱敏玮，范恒，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：
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