CN111251216B - 一种表面张力系数测定的辅助器械夹具 - Google Patents

一种表面张力系数测定的辅助器械夹具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种表面张力系数测定的辅助器械夹具。升降机架底部通过螺丝紧固有无刷电机的机体部分，所述的升降机架本体为长方形的槽体，并且其长方形的槽体内横向贯通有第一螺杆，所述的第一螺杆末端与无刷电机转子相焊接；本发明采用第二背板一侧通过连接件固定有电动伸缩杆件，所述的电动伸缩杆件的杆件上套接有空管套，所述的空管套上套入有弹簧套，所述的弹簧套顶端与空管套相固定，底端通过连接件与夹片侧面相固定；第二背板底部固定有Z字形搁块，在Z字形搁块底端开有穿杆孔，所述的穿杆孔被第二螺杆所贯通，并且在第二螺杆末端固定于夹钳内的结构，实现了表面张力系数测定的辅助器械夹具的设计。

Description

一种表面张力系数测定的辅助器械夹具
技术领域
本发明涉及一种表面张力系数测定的辅助器械夹具。
背景技术
一般使用环、片、张力仪或毛细现象可以测量表面张力。人们也可以对悬着的液滴进行光学分析和测量来确定液体的表面张力系数。下面列举了一些测量方法：1.毛细管上升法：将毛细管插入液体中即可测量，虽然精确度可能不高。2.挂环法：这是测量表面张力的经典方法，它甚至可以在很难浸湿的情况下被使用。用一个初始浸在液体的环从液体中拉出一个液体膜，同时测量提高环的高度时所需要施加的力。3.威廉米平板法：这是一种万能的测量方法，尤其适用于长时间测量表面张力。测量的量是一块垂直于液面的平板在浸湿过程中所受的力。4.旋转滴法：用来确定界面张力，尤其适应于张力比较低的情况。测量的值是一个处于比较密集的物态状态下旋转的液滴的直径。5.悬滴法：适用于界面张力和表面张力的测量。也可以在非常高的压力和温度下进行测量，测量液滴的几何形状。6.最大气泡法：非常适用于测量表面张力随时间的变化，测量气泡最高的压力。7.滴体积法：非常适用于动态地测量界面张力，测量的值是一定体积的液体分成的液滴数量。
显然，不管采用哪种的方法测量表面张力，都需要通过对测定的液体进行滴注，尤其是挂环法需要将测定的液体进行初始浸润，并将环从液体中拉出，因此需要高准确度的夹持器，从而实现从液体中拉出的时间和力度的高精准。
发明内容
本发明的目的是提供一种表面张力系数测定的辅助器械夹具。
本发明解决其上述的技术问题所采用以下的技术方案：一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其主要构造有：设备挂架、升降机架、无刷电机、第一螺杆、第一背板、第一滑块、第一螺套、第二背板、电动伸缩杆件、高精度螺杆伸缩器、第二螺杆、第二螺套、大齿轮、小齿轮筒、微型无刷电机、器具壳体、夹片、Z字形搁块、滑轨、第二滑块、空管套、弹簧套、夹钳、螺杆固定筒、钳筒、钳脚、拉簧，其特征在于：升降机架底部通过螺丝紧固有无刷电机的机体部分，所述的升降机架本体为长方形的槽体，并且其长方形的槽体内横向贯通有第一螺杆，所述的第一螺杆末端与无刷电机转子相焊接；
所述的第一滑块搁置于升降机架本体长方形的槽体上，并且第一滑块背面设有第一螺套，所述的第一螺套拧入有第一螺杆；所述的升降机架本体顶端平面覆有第一背板，所述的升降机架本体与第一背板之间夹合有第一滑块；所述的第一滑块背面固定于第二背板上，所述的第二背板正面竖向固定有滑轨，滑轨上架立有第二滑块，所述的第二滑块上固定有夹片，所述的夹片内夹持有高精度螺杆伸缩器；
所述的高精度螺杆伸缩器构成：器具壳体内顶部固定有微型无刷电机，微型无刷电机转子上套接有小齿轮筒，所述的器具壳体顶部中心位置固定有第二螺套，所述的第二螺套内拧入有第二螺杆，第二螺杆顶端紧固有大齿轮，所述的大齿轮与小齿轮筒相齿合；
所述的第二背板一侧通过连接件固定有电动伸缩杆件，所述的电动伸缩杆件的杆件上套接有空管套，所述的空管套上套入有弹簧套，所述的弹簧套顶端与空管套相固定，底端通过连接件与夹片侧面相固定；
所述的第二背板底部固定有Z字形搁块，在Z字形搁块底端开有穿杆孔，所述的穿杆孔被第二螺杆所贯通，并且在第二螺杆末端固定于夹钳内；
所述的夹钳构成：钳筒为内空的筒件，在钳筒内底部通过销钉分别镜像对称铰接有钳脚，并且两个所述的钳脚之间拉结有拉簧。
进一步地，所述的大齿轮与小齿轮筒转速比为1比7至1比5.5之间。
进一步地，所述的第二螺套与第二螺杆拧接的丝扣模数结构为：每第二螺杆拧入第二螺套一圈，第二螺杆竖向升降0.12-0.7毫米。
进一步地，所述的弹簧套最大的有效行程在8-12厘米。
进一步地，所述的第二螺杆上设有刻度标识，并且刻度标识的起始归零处为Z字形搁块底端开有穿杆孔处位置。
进一步地，所述的钳脚外包裹有硅胶层。
进一步地，所述的小齿轮筒横向长度为4-7厘米。
进一步地，所述的无刷电机、微型无刷电机均通过调速开关进行控制器转速。
本发明的有益效果：采用第二背板一侧通过连接件固定有电动伸缩杆件，所述的电动伸缩杆件的杆件上套接有空管套，所述的空管套上套入有弹簧套，所述的弹簧套顶端与空管套相固定，底端通过连接件与夹片侧面相固定；第二背板底部固定有Z字形搁块，在Z字形搁块底端开有穿杆孔，所述的穿杆孔被第二螺杆所贯通，并且在第二螺杆末端固定于夹钳内的结构，实现了表面张力系数测定的辅助器械夹具的设计。
附图说明
图1为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具整体结构图。
图2为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具左视结构图。
图3为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具的夹钳结构图。
图4为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具的升降机架结构图。
图5为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具的电动伸缩杆件配套高精度螺杆伸缩器结构图。
图6为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具的高精度螺杆伸缩器结构图。
图7为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具夹钳原理示意图。
图8为本发明一种表面张力系数测定的辅助器械夹具高精度螺杆伸缩器原理示意图。
图中1-设备挂架，2-升降机架，3-无刷电机，31-第一螺杆，4-第一背板，5-第一滑块，51-第一螺套，6-第二背板，7-电动伸缩杆件，8-高精度螺杆伸缩器，81-第二螺杆，82-第二螺套，83-大齿轮，84-小齿轮筒，85-微型无刷电机，86-器具壳体，9-夹片，10-Z字形搁块，11-滑轨，12-第二滑块，13-空管套，14-弹簧套，15-夹钳，151-螺杆固定筒，152-钳筒，153-钳脚，154-拉簧。
具体实施方式
下面结合附图1-8对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例：一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其主要构造有：设备挂架1、升降机架2、无刷电机3、第一螺杆31、第一背板4、第一滑块5、第一螺套51、第二背板6、电动伸缩杆件7、高精度螺杆伸缩器8、第二螺杆81、第二螺套82、大齿轮83、小齿轮筒84、微型无刷电机85、器具壳体86、夹片9、Z字形搁块10、滑轨11、第二滑块12、空管套13、弹簧套14、夹钳15、螺杆固定筒151、钳筒152、钳脚153、拉簧154，其特征在于：升降机架2底部通过螺丝紧固有无刷电机3的机体部分，所述的升降机架2本体为长方形的槽体，并且其长方形的槽体内横向贯通有第一螺杆31，所述的第一螺杆31末端与无刷电机3转子相焊接；
所述的第一滑块5搁置于升降机架2本体长方形的槽体上，并且第一滑块5背面设有第一螺套51，所述的第一螺套51拧入有第一螺杆31；所述的升降机架2本体顶端平面覆有第一背板4，所述的升降机架2本体与第一背板4之间夹合有第一滑块5；所述的第一滑块5背面固定于第二背板6上，所述的第二背板6正面竖向固定有滑轨11，滑轨11上架立有第二滑块12，所述的第二滑块12上固定有夹片9，所述的夹片9内夹持有高精度螺杆伸缩器8；
所述的高精度螺杆伸缩器8构成：器具壳体86内顶部固定有微型无刷电机85，微型无刷电机85转子上套接有小齿轮筒84，所述的器具壳体86顶部中心位置固定有第二螺套82，所述的第二螺套82内拧入有第二螺杆81，第二螺杆81顶端紧固有大齿轮83，所述的大齿轮83与小齿轮筒84相齿合；
所述的第二背板6一侧通过连接件固定有电动伸缩杆件7，所述的电动伸缩杆件7的杆件上套接有空管套13，所述的空管套13上套入有弹簧套14，所述的弹簧套14顶端与空管套13相固定，底端通过连接件与夹片9侧面相固定；
所述的第二背板6底部固定有Z字形搁块10，在Z字形搁块10底端开有穿杆孔，所述的穿杆孔被第二螺杆81所贯通，并且在第二螺杆81末端固定于夹钳15内；
所述的夹钳15构成：钳筒152为内空的筒件，在钳筒152内底部通过销钉分别镜像对称铰接有钳脚153，并且两个所述的钳脚153之间拉结有拉簧154。
所述的大齿轮83与小齿轮筒84转速比为1比7至1比5.5之间。
所述的第二螺套82与第二螺杆81拧接的丝扣模数结构为：每第二螺杆81拧入第二螺套82一圈，第二螺杆81竖向升降0.12-0.7毫米。
所述的弹簧套14最大的有效行程在8-12厘米。
所述的第二螺杆81上设有刻度标识，并且刻度标识的起始归零处为Z字形搁块10底端开有穿杆孔处位置。
所述的钳脚153外包裹有硅胶层。
所述的无刷电机3、微型无刷电机85均通过调速开关进行控制器转速。
所述的小齿轮筒84横向长度为4-7厘米。
本发明是基于表面张力系数测定的辅助器械夹具作为入手的手段，设计中：升降机架2一侧固定于设备挂架1，由升降机架2、无刷电机3、第一螺杆31、第一背板4、第一滑块5、第一螺套51构成初级竖向高度升降的调节装置，其构成原理描述：无刷电机3通过调速开关（优选为正泰公司产，型号JD1A40变速器开关）控制其转速，从而驱动第一螺杆31转动，由于第一螺杆31与第一螺套51采用丝扣螺纹相拧接，因此当第一螺杆31旋转时，第一螺套51上的第一滑块5能够沿着升降机架2横向平面上升降，这个过程就构成了对高精度螺杆伸缩器8初步升降的控制。
第二部分控制则是精细化的升降机构。其构成核心为高精度螺杆伸缩器8，而高精度螺杆伸缩器8的构成则同样是通过微型无刷电机85，以及通过调速开关（优选为德力西公 司产，型号（DC-5GB2R变速器开关）来控制，由于其通过大齿轮83、小齿轮筒84的一对齿轮组进行减速，因此第二螺杆81在升降的形成上能够控制的非常精准。
第三部分在于其夹片9通过连接件固定弹簧套14上的结构部分，这个申请人需要解释清楚的是此结构设计的作用是通过本设计结构，当电动伸缩杆件7控制其夹片9悬停于某个高度时，其能够通过弹簧套14在空管套13来回升降伸缩，实现高精度螺杆伸缩器8整个的竖向角度上的往复性升降伸缩。实现往复性升降伸缩：实现时首选需要对夹片9向下施加一个压力，然后放开，由于弹簧套14被拉伸，而当施加外力消失时，其弹簧套14就会恢复，因为物体均有一定的惯性，因此在短时间内夹片9会作一个往复性的重复上下升降运动。
上述的三部分系统构成两大结构：其一能够高精度的竖向伸缩升降；其二在确定悬停高度上，根据施加的外力大小，能够使得夹片9作往复性的回弹运动。
第二螺杆81末端固定有夹钳15，由于两个所述的钳脚153之间通过拉簧154相拉结，因此在自己状态下其处于紧扣状态。
上述的结构原理均描述完成，需要做表面张力系数测定时，首先可以将用于浸泡的试纸夹持于钳脚153之间，通过上述系统高精度的调整试纸与表面张力系数测定页面之间的距离，然后通过施加定量的外力，再瞬间释放；实现试纸与表面张力系数测定液面的回弹浸没，这个过程可以被高速摄影机记录。
在上述提到“施加定量的外力，再瞬间释放”是通过机械臂（优选南通精工产-型号 GBT5FR型号）来实现。

Claims (8)

1.一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其主要构造有：设备挂架（1）、升降机架（2）、无刷电机（3）、第一螺杆（31）、第一背板（4）、第一滑块（5）、第一螺套（51）、第二背板（6）、电动伸缩杆件（7）、高精度螺杆伸缩器（8）、第二螺杆（81）、第二螺套（82）、大齿轮（83）、小齿轮筒（84）、微型无刷电机（85）、器具壳体（86）、夹片（9）、Z字形搁块（10）、滑轨（11）、第二滑块（12）、空管套（13）、弹簧套（14）、夹钳（15）、螺杆固定筒（151）、钳筒（152）、钳脚（153）、拉簧（154），其特征在于：升降机架（2）底部通过螺丝紧固有无刷电机（3）的机体部分，所述的升降机架（2）本体为长方形的槽体，并且其长方形的槽体内横向贯通有第一螺杆（31），所述的第一螺杆（31）末端与无刷电机（3）转子相焊接；
所述的第一滑块（5）搁置于升降机架（2）本体长方形的槽体上，并且第一滑块（5）背面设有第一螺套（51），所述的第一螺套（51）拧入有第一螺杆（31）；所述的升降机架（2）本体顶端平面覆有第一背板（4），所述的升降机架（2）本体与第一背板（4）之间夹合有第一滑块（5）；所述的第一滑块（5）背面固定于第二背板（6）上，所述的第二背板（6）正面竖向固定有滑轨（11），滑轨（11）上架立有第二滑块（12），所述的第二滑块（12）上固定有夹片（9），所述的夹片（9）内夹持有高精度螺杆伸缩器（8）；
所述的高精度螺杆伸缩器（8）构成：器具壳体（86）内顶部固定有微型无刷电机（85），微型无刷电机（85）转子上套接有小齿轮筒（84），所述的器具壳体（86）顶部中心位置固定有第二螺套（82），所述的第二螺套（82）内拧入有第二螺杆（81），第二螺杆（81）顶端紧固有大齿轮（83），所述的大齿轮（83）与小齿轮筒（84）相齿合；
所述的第二背板（6）一侧通过连接件固定有电动伸缩杆件（7），所述的电动伸缩杆件（7）的杆件上套接有空管套（13），所述的空管套（13）上套入有弹簧套（14），所述的弹簧套（14）顶端与空管套（13）相固定，底端通过连接件与夹片（9）侧面相固定；
所述的第二背板（6）底部固定有Z字形搁块（10），在Z字形搁块（10）底端开有穿杆孔，所述的穿杆孔被第二螺杆（81）所贯通，并且在第二螺杆（81）末端固定于夹钳（15）内；
所述的夹钳（15）构成：钳筒（152）为内空的筒件，在钳筒（152）内底部通过销钉分别镜像对称铰接有钳脚（153），并且两个所述的钳脚（153）之间拉结有拉簧（154）。
2.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的大齿轮（83）与小齿轮筒（84）转速比为1比7至1比5.5之间。
3.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的第二螺套（82）与第二螺杆（81）拧接的丝扣模数结构为：每第二螺杆（81）拧入第二螺套（82）一圈，第二螺杆（81）竖向升降0.12-0.7毫米。
4.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的弹簧套（14）最大的有效行程在8-12厘米。
5.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的第二螺杆（81）上设有刻度标识，并且刻度标识的起始归零处为Z字形搁块（10）底端开有穿杆孔处位置。
6.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的钳脚（153）外包裹有硅胶层。
7.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的无刷电机（3）、微型无刷电机（85）均通过调速开关进行控制器转速。
8.根据权利要求1所述的一种表面张力系数测定的辅助器械夹具，其特征在于所述的小齿轮筒（84）横向长度为4-7厘米。
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