蔬菜大棚高靈敏度氣液溫度計的製作方法
2024-02-18 01:18:15 1
專利名稱：蔬菜大棚高靈敏度氣液溫度計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的農業儀表領域，具體說是用在蔬菜大棚中一種高靈敏度氣液溫度計。
冬季北方蔬菜產區蔬菜溫室大棚遍地皆是，但發現大棚內很少放有溫度計，即是大棚內放有溫度計也是室內用溫度計，與大棚寬闊的空間相比尺寸太小，若放到正確反應大棚溫度的地方，因蔬菜枝葉繁茂，只有到很近的面前才能看清溫度指示，非常不方便。而一般室內用溫度計的靈敏度僅為1.5毫米/℃，分辦率太低。更沒有限定溫度報警功能，時常使蔬菜處於不利生長的溫度，由於各種使蔬菜受到凍害。及時方便了解大棚內的溫度變化情況，對種好冬季蔬菜非常關鍵，但查遍國內外文獻及觀察當前市場上，沒有發現適合專用於冬季蔬菜大棚的溫度計，對設計大尺寸高靈敏度溫度計很有必要。
本實用新型的目的就是針對室內溫度計，在蔬菜溫室大棚中使用時存在的缺陷，提出一種尺寸大，靈敏度高，溫度指示顏色鮮豔醒目，在10米之內就能看清楚溫度指示，又比較廉價的溫度計；並具有限定溫度自動報警或向蔬菜大棚升降溫設備，發出控制信號的高靈度氣液溫度計。
本實用新型技術方案可採用以下措施來實現。
把U型玻璃管一端插入有橡膠瓶塞的玻璃儲氣瓶中，U型玻璃管的另一端通過用軟橡膠管與另一帶有儲液池的U型管相連接，帶有儲液池的U型管中放有一定數量帶有鮮豔顏色的導電液體，在帶有儲液池的U型玻璃管右管旁邊木板上刻有溫度標識數值；在放有彩色導電液體U型管底部及兩邊玻璃管的適當位置上，還要封接上與玻璃管有很好匹配的金屬可伐(一種鐵鎳合金)導電接線柱，一備組成限定溫度報警電路。在密封儲氣瓶口的瓶塞上還插入另一條玻璃管，在玻璃管外瑞接有一段軟橡膠管，此管在溫度計安裝校正之前與大氣相通。
本實用新型優點是明顯的，高度超過一米、靈敏度可達2.4釐米/℃、能在限定溫度報警、價廉、在10米之內溫度指示一目了然。
以下結合附圖和實例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的示意圖。
其中1、U型玻璃管，2、溫度指示玻璃管，3、限定溼度電路，4、軟橡膠管接頭，5、儲液池，6、上U型管，7、套有軟橡膠管的玻璃管，8、軟橡膠管結點，9、儲氣瓶，10、木板。
下面是怎樣在不同的環境溫度下灌裝彩液後用實驗法校正溫度計。
我們假定環境初始溫度t1＝20℃，儲氣瓶9中的玻璃及橡膠軟管7是開口的，我們從彩液升降玻璃管(下稱彩液管)2的上埠灌入帶顏色的導電液體，帶顏色液體在彩液管2中加到我們事先計算好規定的位置，此位置定為20℃，因為U型管兩邊都聯通大氣壓，所以U型管兩邊儲液池5液面與彩液管2液面壓力是平衡的，即兩液面在一水平面上。我們把玻璃及軟橡膠管(下稱玻橡管)7扎死後，當環境溫度發生變化後，儲氣瓶9中氣體的壓力也發生變化，U型管1中的壓力平衡被破壞，使彩液管2中的彩色液柱高度發生變化，最後使U型玻璃管1達到新的壓力平衡，彩液管2中彩色液柱高度就是新的環境溫度指示；灌裝彩色導電液體時，如果環境溫度大於20℃，灌裝的彩色液體仍然到達20℃刻度為止，然後通過玻橡管7向儲氣瓶9中充氣，直到彩液管2中的彩色液柱升到環境溫度刻度為止；如果環境溫度低於20℃時，就要通過玻橡管7向外抽氣(一般不希望出現這種情況)，使彩液管2中的彩色導電液柱降到環境溫度刻度為止，最後把玻橡管7外部的軟橡膠管結紮死。這是因為我們把各個尺寸確定後，規定U型管1的平衡溫度為20℃為前提條件。進行其他溫度標識需要通過克拉珀龍氣態方程式計算出不同溫度下，在彩液管2中不同位置進行刻度，依此為據在彩液管2旁邊進行各不同溫度刻度。眾所周知，克拉珀龍氣態方程在常溫下是線性的，如果彩液管2內半徑是均勻的，用克氏方程計算出兩組溫度數據的距離(見下面公式1)，很容易計算溫度計的靈敏度，便可用等距離的辦法進行其它溫度的刻度。
下面是用氣態方程確定其溫度刻度。
例如我們取儲氣瓶及上U型管6等空間之和的容積V1＝2000釐米3，儲液池5的內半徑R＝2釐米，U型管的內半徑r＝0.5釐米，儲氣瓶初始壓力P1為一個大氣壓，環境初始溫度從t1＝20℃上升到t2＝40℃，用克拉珀龍方程式P壓力，公斤P1V1/T1＝P2V2/T2———— (1) V體積，釐米3T絕對溫度，℃可以算出右邊的彩色液柱上升的高度。經計算彩液管2彩色液柱從20℃的平衡位置上升了48.35釐米，即靈敏度為2.4釐米/℃，這樣我們就很容易的把其他要標識的溫度標示在彩液管2旁邊。為了降低成本，儲氣瓶可換用啤酒瓶代替，啤酒瓶容積為V1＝700釐米3，若U型管內半徑r＝0.5釐米，儲液池的內半徑R＝2釐米，當初始溫度從20℃升至40℃時，U型管1右邊玻璃管2中的彩色液柱從原來的20℃平衡位置應該上升了31.64釐米處，靈敏度為1.58釐米/℃，為降低成本，完全可以用舊啤酒瓶做為儲氣瓶，靈敏度雖所下降，但做到廢舊物資利用。
下面談警報線路3，仍設儲氣瓶容積2000釐米3為例，靈敏度是2.4釐米/℃，儲液瓶的半徑R＝2釐米。假定溫度從20℃下降到12℃時，經計算儲液池液面應上升1.2釐米，並正好使儲液池5注滿。若假定在低溫10℃時報警，當溫度從12℃繼續下降到10℃時，U型管1左邊彩色液柱已上升到儲液池上方玻璃管4.8釐米處，我們就在此玻璃管位置封接上一金屬可伐接線柱，此處即為10℃報警接線柱；高溫報警限定溫度接線柱的確定同上。U型管1底部是高低溫公共導電接線柱。當溼度變化彩色液柱升降接觸到導電接線柱時，做為導電線路的一部分的彩色液柱接通電源而報警，或發出信號起動蔬菜大棚的其它升降溫設備。從上可以看出，儲液池的高度是有嚴格求的，否則低溫無法報警。U型管裡的彩色液體可以是水或其它導電液體，若是水可加入少量酸或鹼，但水在零下要結冰而且常溫下蒸發較快，一般蔬菜大棚內是不可能到零度的；為防止過快蒸發，可在液體表面滴幾滴油，玻璃管2上開口用橡膠帽蓋上，只扎一小孔。
若依2000釐米3儲氣瓶為例，溫度從0℃變化到40℃，彩色液柱變化距離達96釐米，這就是說本氣液溫度計的高度將超過一米。不管是儲氣瓶還是U型玻璃管，都是易碎物品，可以利用現有技術固定在特製的防潮木板10上，或特製的塑料板上。對儲氣瓶用多孔鐵皮進行保護，對U型管用開槽鐵皮進行保護。本溫度計的溫度指示在10米之外完全看得清楚。
權利要求1.一種蔬菜大棚高靈敏度氣液溫度計，其特徵在於在一塊木板(10)上，放有一個儲有空氣的瓶子(9)，通過瓶口上的橡膠瓶塞插有兩條玻璃管，其中一條是玻璃管上帶有軟橡膠管的(7)，另一條是上U型玻璃管(6)左端，在上U型玻璃管(6)的右端，通過軟橡膠管接頭(4)與帶有彩色儲液池(5)的U型玻璃管(1)連接，在U玻璃型管(1)的彩色儲液池(5)及右邊彩液升降玻璃管(2)中，裝有導電彩色水溶液；還在U型玻璃管(1)上安裝了高低溫度限定溫度報警電路裝置(3)。
2.根據權利要求1所述的蔬菜大棚高靈敏度氣液溫度計，其特徵在於導電彩色液體是加顏料的鹼或酸的水溶液。
專利摘要一種用於蔬菜大棚的高靈敏度氣液溫度計,包括儲氣瓶9,上下U型玻璃管6和1,儲液池5,報警電路3。當環境溫度發生變化時,密封在儲氣瓶中的氣體壓力發生變化時,壓力驅動儲液瓶5中的彩色液柱升降,因而管2中彩色液柱高度也上下變化,管2彩色液柱高度的變化反應的就是環境溫度變化。當彩色液柱到達限定溫度時,做為電路一部分的液柱接通電源進行報警或發出其他控制信號。儲氣瓶若用啤酒瓶代替,高靈度氣液溫度計造價更低。
文檔編號G01K5/30GK2490822SQ00231390
公開日2002年5月15日 申請日期2000年4月3日 優先權日2000年4月3日
發明者李沂清, 李娟 , 李海濤 申請人:李沂清