CN100561180C - 变温液体表面张力系数测定实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明请求保护一种温液体表面张力系数测定实验装置，包括压阻力传感器、数字毫伏表、温度控制装置、半导体制冷装置、金属器皿、吊环、散热风扇、支架及底座。在盛液体的金属器皿下面设有半导体制冷装置，外接温度控制装置；在金属器皿液体中设有温度传感；在支架底座上设有调节螺钉和水平指示泡；在支架上设有压阻力传感器，外接数字毫伏表，压阻力传感器与吊环连接，吊环的底面与金属器皿中的液体表面接触。本发明能设定和控制待测液体的温度，并对各温度待液体的表面张力系数进行测定，结构简单、紧凑，形象直观，操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验仪，具体涉及变温液体表面张力系数测定实验仪。
背景技术
液体表面层内由于分子的作用，有如张紧的弹性薄膜，具有收缩的趋势，这种沿液体表面、收缩液面的力称为表面张力。它与液体的种类、温度等因素有关，温度越高，表面张力系数越小。液体表面张力的研究在工业上和日常生活中有很多应用价值，如工业技术中的浮选技术和液体输运技术等。在物理实验中，一般采用拉脱法、毛细管法等方法对液体表面张力进行测量。它们的缺点在于：不能反映液体表面张力系数与液体温度的关系。
发明内容
本发明的目的是提供一种测量液体表面张力系数实验装置，能对液体在不同温度的表面张力系数进行测量，为研究液体表面张力系数与液体温度的关系提供实验工具。
本发明的技术方案如下：
变温液体表面张力系数测定实验装置，包括压阻力传感器、数字毫伏表、温度控制器、半导体制冷系统、金属器皿、吊环、散热风扇、支架及底座几个基本部件组成。其中，在盛液体的金属器皿下面设有一个半导体制冷装置，外接温度控制装置；在金属器皿液体中设有温度传感装置；在支架底座上设有调节螺钉和水平指示泡；在支架上设有压阻力传感器，外接数字毫伏表，用于测量液体表面张力的大小。压阻力传感器与吊环连接，吊环的底面与金属器皿中的液体表面接触。
所述的半导体制冷装置由导热铝材、半导体制冷片、散热性铝材、散热风扇组成。
所述温度控制装置由温控器、温度传感器组成。
所述的金属器皿由导热铝材做成，与半导体制冷装置中的导热铝材做成一个整体。
本发明有如下优点：能设定和控制待测液体的温度，并对各温度待液体的表面张力系数进行测定，结构简单、紧凑，形象直观，操作简单。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的温度控制器的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
本装置的结构参见图1，包括有压阻力传感器4、数字毫伏表2、温度控制器1、半导体制冷片7、金属器皿5、吊环16、散热风扇17、支架19及底座3等基本部件。支架底座3下面有调节螺钉15，用以调节底座3的水平，底座3上表面有显示底座是否水平的水泡14，底座3上固定有支架19和载物架9；载物架9上安装有升降螺丝13，并固定散热风扇17；将散热型铝材8用螺丝固定在散热风扇17上面；在半导体制冷片7上下两面涂上导热硅脂，然后将半导体制冷片7紧贴在散热型铝材8上面；半导体制冷片7上紧贴导热铝材6，然后用螺丝将散热型铝材8和导热热铝材6连接，使半导体制冷片7被紧紧地卡在散热型铝材8和导热热铝材6之间；导热热铝材6上面做成一个装待测液体的器皿5，器皿中装有待测液体，器皿中设有温度传感器探头20，用于测量待测液体的温度；支架19上方固定有压阻力传感器4，压阻力传感器4下面挂吊环16；压阻力传感器4的信号线10渔数字毫伏表2连接，温度控制器1分别通过控制线1812和11与散热风扇17半导体制冷片7和温度传感器连接。
温度控制器工作原理参见图2，5为装待测液体的金属器皿，7为半导体制冷片，21为待测液体温度，22为电压功率输出，23为微型处理器，24为设置温度，25为设置温度数码显示，26为待测液体温度数码显示。温度传感器测量待测液体的温度，通过微型处理器将待测液体温度与设置温度进行比较，从而确定半导体制冷片的工作方式是制冷还是制热。由温度的差值的大小，通过微型处理器确定电压输出的大小，实现对待测液体温度的控制，保持待测液体温度的稳定。
参见图1，工作时，先打开电源预热；调节底座3的调节螺丝15，使底座3水平；在金属器皿5中装待测液体；用游标卡尺测量吊环16的内径D1和外径D2；对压阻力传感器4进行定标，通过最小二乘法求出压阻力传感器4的灵敏度B；设定温度T1，待待测液体温度达到设置温度时，关闭散热风扇17电源，减少振动；调节升降螺丝15，测量吊环16在即将拉断液柱时数字毫伏表的读数U1和拉断液柱时数字毫伏表的读数U2。设置温度T2、T3……，重复上面的步骤，可以测量不同温度时液体的表面张力系数。
Claims (4)
1、变温液体表面张力系数测定实验装置，包括压阻力传感器、数字毫伏表、温度控制装置、半导体制冷装置、金属器皿、吊环、支架及底座，其特征在于：在盛液体的金属器皿下面设有半导体制冷装置，半导体制冷装置外接温度控制装置；在盛液体的金属器皿中设有温度传感器；在底座上设有调节螺钉和水平指示泡；在支架上设有压阻力传感器，压阻力传感器外接数字毫伏表，压阻力传感器与吊环连接，吊环的底面与金属器皿中的液体表面接触。
2、根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述的半导体制冷装置由导热铝材、半导体制冷片、散热性铝材、散热风扇组成，散热风扇固定在底座上的载物架上，散热风扇上面固定散热性铝材；散热性铝材上面固定半导体制冷片；半导体制冷片上固定导热铝材。
3、根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述温度控制装置由温控器、所述温度传感器组成，所述温度传感器的引出线接到温控器的温度探头接口，半导体制冷装置接到温控器的电压输出端。
4、根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述的金属器皿由导热铝材做成，与半导体制冷装置中的导热铝材做成一个整体。
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