CN109030288B - 电磁感应计时门 - Google Patents
电磁感应计时门 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109030288B CN109030288B CN201811082230.1A CN201811082230A CN109030288B CN 109030288 B CN109030288 B CN 109030288B CN 201811082230 A CN201811082230 A CN 201811082230A CN 109030288 B CN109030288 B CN 109030288B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- resistor
- pin
- chip
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/12—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring rising or falling speed of the body; by measuring penetration of wedged gauges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
一种电磁感应计时门，包括容器、计时仪、第一电路和第二电路，第一电路和第二电路结构相同，均包括振荡器、放大电路和NE555芯片，第一电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器上部，第二电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器下部，本发明利用震荡电路，通过将线圈缠绕在容器上，形成电感，调节元件参数使振荡器正常工作，当金属小球通过电感线圈时，电感线圈的电感发生变化，破坏了震荡条件，使震荡的幅度变小或停振，根据这一幅度变化在经过放大整形输出一个合适的电平，传输至计时仪，从而达到计时的目的，降低了小球投放所需的精度要求，简化了试验操作，提高了试验的成功率。
Description
技术领域
本发明属于教学科研技术领域，涉及液体粘滞系数的测量，具体涉及电磁感应计时门。
背景技术
液体粘滞系数是表征液体反抗形变能力的重要参数，在生产、生活、工程技术及医学方面有着重要的应用。粘滞系数的测量方法很多，有落球法、毛细管法、转筒法等，其中落球法是最基本的一种方法，用落球法测定液体的粘滞系数只适用于测量粘滞系数较大的透明或半透明液体，如蓖麻油、甘油等，但由于该方法物理现象明显、原理直观、实验操作和训练内容较多，仍被广泛地应用于理工科大学的大学物理实验和物理相关专业的物理实验中。
落球法实验要求小球沿着容器的中心轴线下落，通过光电门测出小球匀速通过某段距离的时间，从而反应液体的粘滞系数，但在实际操作时，由于光电门的感应范围较窄，要求投放的金属小球沿油桶的轴线(即对准光电门)，较难控制，操作成功率不高。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了电磁感应计时门，本发明的技术方案如下：
一种电磁感应计时门，包括容器、计时仪、第一电路和第二电路，所述第一电路和第二电路结构相同，均包括振荡器、放大电路和NE555芯片，所述第一电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器上部，所述第二电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器下部；
当金属球通过第一电路的电感线圈时，第一电路的振荡器的震荡幅度变小或停振，震荡电流经放大电路放大后传输至第一电路的NE555芯片，由第一电路的NE555芯片处理为开关信号传输至计时仪，计时仪开始计时；
当金属球通过第二电路的电感线圈时，第二电路的振荡器的震荡幅度变小或停振，震荡电流经放大电路放大后传输至第二电路的NE555芯片，由第二电路的NE555芯片处理为开关信号传输至计时仪，计时仪结束计时。
优选的，所述第一电路的振荡器包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电感线圈L1和三极管Q1，所述电感线圈L1的一端与电容C5的一端、电容C1的一端相连，所述电感线圈L1的另一端与电容C6的一端、电容C2的一端相连，所述电容C5的另一端与电容C6的另一端、电容C4的一端、电阻R5的一端、电阻R4的一端及放大电路相连，所述电容C4的另一端与电阻R5的另一端、三极管Q1的发射极相连，所述电阻R4的另一端与电容C2的另一端、电阻R3的一端、三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的集电极与电阻R1的一端、电容C1的另一端、电阻R2的一端相连，所述电阻R3与电阻R1的另一端及放大电路相连，所述电阻R2的另一端与放大电路相连。
优选的，所述放大电路包括滑动变阻器R7、NE5532AJG运放、电阻R6、电容C3、电容C7和二极管D1，所述滑动变阻器R7的A脚与电阻R1的另一端、NE5532AJG运放的8脚、NE555芯片的4脚、NE555芯片的8脚相连，所述滑动变阻器R7的B脚与电阻R4的另一端、NE5532AJG运放的4脚、NE555芯片的1脚、电容C3的一端、电容C7的一端相连，所述滑动变阻器的P脚与NE5532AJG运放的3脚相连，所述NE5532AJG运放的2脚与电容C7的另一端、二极管D1的负极、电阻R6的一端相连，所述NE5532AJG运放的1脚与电阻R6的另一端、NE555芯片的2脚、NE555芯片的6脚相连，所述电容C3的另一端与NE555芯片的5脚相连，所述二极管D1的正极与电阻R2的另一端相连，NE555芯片的输出端连接有开关，开关的1脚与NE555芯片的3脚相连，开关的2脚与NE555芯片的1脚相连。
优选的，定义第一电路中的开关为P1，开关P1与计时仪连接，用于控制计时仪计时开始，定义第二电路中的开关为P2，开关P2与计时仪连接，用于控制计时仪计时结束。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用震荡电路，通过将线圈缠绕在容器上，形成电感，调节元件参数使振荡器正常工作，当金属小球通过电感线圈时，电感线圈的电感发生变化，破坏了震荡条件，使震荡的幅度变小或停振，根据这一幅度变化在经过放大整形输出一个合适的电平，传输至计时仪，从而达到计时的目的，降低了小球投放所需的精度要求，简化了试验操作，提高了试验的成功率。
附图说明
图1是本发明第一电路的结构示意图；
图2是本发明第二电路的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图2所示，本发明提供了电磁感应计时门，包括容器、计时仪、第一电路和第二电路，第一电路和第二电路结构相同，均包括振荡器、放大电路和NE555芯片，第一电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器上部，第二电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器下部；
当金属球通过第一电路的电感线圈时，第一电路的振荡器的震荡幅度变小或停振，震荡电流经放大电路放大后传输至第一电路的NE555芯片，由第一电路的NE555芯片处理为开关信号传输至计时仪，计时仪开始计时；
当金属球通过第二电路的电感线圈时，第二电路的振荡器的震荡幅度变小或停振，震荡电流经放大电路放大后传输至第二电路的NE555芯片，由第二电路的NE555芯片处理为开关信号传输至计时仪，计时仪结束计时。
具体而言，第一电路的振荡器包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电感线圈L1和三极管Q1，电感线圈L1的一端与电容C5的一端、电容C1的一端相连，电感线圈L1的另一端与电容C6的一端、电容C2的一端相连，电容C5的另一端与电容C6的另一端、电容C4的一端、电阻R5的一端、电阻R4的一端及放大电路相连，电容C4的另一端与电阻R5的另一端、三极管Q1的发射极相连，电阻R4的另一端与电容C2的另一端、电阻R3的一端、三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极与电阻R1的一端、电容C1的另一端、电阻R2的一端相连，电阻R3与电阻R1的另一端及放大电路相连，电阻R2的另一端与放大电路相连。
具体而言，放大电路包括滑动变阻器R7、NE5532AJG运放、电阻R6、电容C3、电容C7和二极管D1，滑动变阻器R7的A脚与电阻R1的另一端、NE5532AJG运放的8脚、NE555芯片的4脚、NE555芯片的8脚相连，滑动变阻器R7的B脚与电阻R4的另一端、NE5532AJG运放的4脚、NE555芯片的1脚、电容C3的一端、电容C7的一端相连，滑动变阻器的P脚与NE5532AJG运放的3脚相连，NE5532AJG运放的2脚与电容C7的另一端、二极管D1的负极、电阻R6的一端相连，NE5532AJG运放的1脚与电阻R6的另一端、NE555芯片的2脚、NE555芯片的6脚相连，电容C3的另一端与NE555芯片的5脚相连，二极管D1的正极与电阻R2的另一端相连，NE555芯片的输出端连接有开关，开关的1脚与NE555芯片的3脚相连，开关的2脚与NE555芯片的1脚相连。
具体而言，定义第一电路中的开关为P1，开关P1与计时仪连接，用于控制计时仪计时开始，定义第二电路中的开关为P2，开关P2与计时仪连接，用于控制计时仪计时结束。
本发明的工作流程及原理如下：
1、首先向容器内填充有待测粘滞系数的液体，且液体的液位高度高于第一电路的电感线圈；
2、将金属小球从容器上方的开口放入待测液体中，使金属小球在待测液体中由于自重向下移动；
3、当金属小球通过第一电路的电感线圈L1时，电感线圈L1的电感发生变化，破坏了震荡条件，使震荡的幅度变小或停振，根据这一幅度变化在经过第一电路的放大电路及NE555芯片放大整形输出一个合适的电平，通过开关P1传输至计时仪，使计时仪开始计时；
4、当金属小球通过第二电路的电感线圈L2时，电感线圈L2的电感发生变化，破坏了震荡条件，使震荡的幅度变小或停振，根据这一幅度变化在经过第二电路的放大电路及NE555芯片放大整形输出一个合适的电平，通过开关P2传输至计时仪，使计时仪结束计时，即得到小球自电感垫圈L1运动到电感线圈L2的时间，得到金属小球在待测液体中的运动速度，将金属小球的运动速度代入斯托克斯公式，从而测得待测液体的粘滞系数。
本发明降低了小球投放所需的精度要求，简化了试验操作，提高了试验的成功率。
本发明的原理亦可应用至其他试验或领域，用以代替现有的光电门式计时系统，相比于光电门式计时系统，本发明具有结构简单，拆装方便的特点。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电磁感应计时门，其特征在于，包括容器、计时仪、第一电路和第二电路，所述第一电路和第二电路结构相同，均包括振荡器、放大电路和NE555芯片，所述第一电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器上部，所述第二电路的振荡器的电感线圈缠绕在容器下部；
所述第一电路的振荡器包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电感线圈L1和三极管Q1，所述电感线圈L1的一端与电容C5的一端、电容C1的一端相连，所述电感线圈L1的另一端与电容C6的一端、电容C2的一端相连，所述电容C5的另一端与电容C6的另一端、电容C4的一端、电阻R5的一端、电阻R4的一端及放大电路相连，所述电容C4的另一端与电阻R5的另一端、三极管Q1的发射极相连，所述电阻R4的另一端与电容C2的另一端、电阻R3的一端、三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的集电极与电阻R1的一端、电容C1的另一端、电阻R2的一端相连，所述电阻R3与电阻R1的另一端及放大电路相连，所述电阻R2的另一端与放大电路相连；
当金属球通过第一电路的电感线圈时，第一电路的振荡器的震荡幅度变小或停振，震荡电流经放大电路放大后传输至第一电路的NE555芯片，由第一电路的NE555芯片处理为开关信号传输至计时仪，计时仪开始计时；
当金属球通过第二电路的电感线圈时，第二电路的振荡器的震荡幅度变小或停振，震荡电流经放大电路放大后传输至第二电路的NE555芯片，由第二电路的NE555芯片处理为开关信号传输至计时仪，计时仪结束计时。
2.如权利要求1所述的一种电磁感应计时门，其特征在于，所述放大电路包括滑动变阻器R7、NE5532AJG运放、电阻R6、电容C3、电容C7和二极管D1，所述滑动变阻器R7的A脚与电阻R1的另一端、NE5532AJG运放的8脚、NE555芯片的4脚、NE555芯片的8脚相连，所述滑动变阻器R7的B脚与电阻R4的另一端、NE5532AJG运放的4脚、NE555芯片的1脚、电容C3的一端、电容C7的一端相连，所述滑动变阻器的P脚与NE5532AJG运放的3脚相连，所述NE5532AJG运放的2脚与电容C7的另一端、二极管D1的负极、电阻R6的一端相连，所述NE5532AJG运放的1脚与电阻R6的另一端、NE555芯片的2脚、NE555芯片的6脚相连，所述电容C3的另一端与NE555芯片的5脚相连，所述二极管D1的正极与电阻R2的另一端相连，NE555芯片的输出端连接有开关，开关的1脚与NE555芯片的3脚相连，开关的2脚与NE555芯片的1脚相连。
3.如权利要求2所述的一种电磁感应计时门，其特征在于，定义第一电路中的开关为P1，开关P1与计时仪连接，用于控制计时仪计时开始，定义第二电路中的开关为P2，开关P2与计时仪连接，用于控制计时仪计时结束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811082230.1A CN109030288B (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 电磁感应计时门 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811082230.1A CN109030288B (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 电磁感应计时门 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109030288A CN109030288A (zh) | 2018-12-18 |
| CN109030288B true CN109030288B (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=64622523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811082230.1A Active CN109030288B (zh) | 2018-09-17 | 2018-09-17 | 电磁感应计时门 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109030288B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201047821Y (zh) * | 2007-06-28 | 2008-04-16 | 南京恒立达光电仪器厂 | 感应式落球法液体粘度测定仪 |
| CN201653854U (zh) * | 2010-02-10 | 2010-11-24 | 佛山科学技术学院 | 一种液体粘滞系数测定装置 |
| CN102175575A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-09-07 | 天津大学 | 小型化电磁感应式油液黏度测量装置及测量方法 |
| CN202814839U (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-20 | 李培芳 | 电磁式液体粘滞系数测定仪 |
| CN203929568U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-11-05 | 湖南科技大学 | 磁球式粘滞系数实验仪 |
| RU2653175C2 (ru) * | 2016-10-10 | 2018-05-07 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Способ определения вязкости высоковязких жидкостей и устройство для его реализации |
-
2018
- 2018-09-17 CN CN201811082230.1A patent/CN109030288B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201047821Y (zh) * | 2007-06-28 | 2008-04-16 | 南京恒立达光电仪器厂 | 感应式落球法液体粘度测定仪 |
| CN201653854U (zh) * | 2010-02-10 | 2010-11-24 | 佛山科学技术学院 | 一种液体粘滞系数测定装置 |
| CN102175575A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-09-07 | 天津大学 | 小型化电磁感应式油液黏度测量装置及测量方法 |
| CN202814839U (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-20 | 李培芳 | 电磁式液体粘滞系数测定仪 |
| CN203929568U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-11-05 | 湖南科技大学 | 磁球式粘滞系数实验仪 |
| RU2653175C2 (ru) * | 2016-10-10 | 2018-05-07 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Способ определения вязкости высоковязких жидкостей и устройство для его реализации |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 普物实验中用秒表测时的改进;王明灼;《自贡师专学报》;19880930(第3期);第70-73页 * |
| 金属感应式落球法液体黏度系数测量方法研究;杨志军,尹文庆等;《仪表技术与传感器》;20151015(第10期);第91-94页和第97页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109030288A (zh) | 2018-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101694475B (zh) | 多点土壤水分传感器及利用其进行土壤水分测量的方法 | |
| CN109030288B (zh) | 电磁感应计时门 | |
| US4167115A (en) | Oscillating-ball flowmeter | |
| CN104154987A (zh) | 一种振弦式传感器测读仪 | |
| CN201225989Y (zh) | 自动化热膨胀系数测量仪 | |
| CN104734001A (zh) | 窄脉冲驱动电路 | |
| CN202929500U (zh) | 加速度计及其温控电路 | |
| CN203117092U (zh) | 一种设有温度补偿功能的红外气体检测模块 | |
| CN103236843A (zh) | 一种脉冲波形驱动器及电磁式蜂鸣器 | |
| CN202255641U (zh) | 一种温度报警的直流电路 | |
| CN104458089B (zh) | 一种测量冲击的探头 | |
| CN206248012U (zh) | 管材、棒材表面缺陷深度检测装置 | |
| CN207602969U (zh) | 一种闭环控制的医用激光系统一体模块 | |
| CN204286962U (zh) | 一种“o”型密封圈回弹速率测试装置 | |
| CN209994357U (zh) | 一种测温跑偏开关电路 | |
| CN107608443B (zh) | 一种交流信号幅度精确控制电路及方法 | |
| CN204241407U (zh) | 一种农作物发酵程度电子检测仪器 | |
| CN207603603U (zh) | 一种电感式接近开关 | |
| CN209432102U (zh) | 花岗岩大理石钛棒直线度检测平台 | |
| CN208873666U (zh) | 一种电子过载继电器控制电路 | |
| CN207717262U (zh) | 一种张力传感器 | |
| CN106932137A (zh) | 一种液体压力远程实时测量系统 | |
| CN211121078U (zh) | 培养树苗直径测量器 | |
| CN208140017U (zh) | 金属微距测量传感器以及测量系统 | |
| CN218782543U (zh) | 一种导热油锅炉油温控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |