CN204128922U - 一种液体表面张力系数测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体表面张力系数测定仪，由网状砝码盘、吊环、雷达液位计、可调节固定夹、活塞、气压泵、显示器、热电制冷控制器、计算机、底座、连通管、阀门、热电制冷层、玻璃罩、精密气压表、肌张力传感器、密封性空心立杆、金属环、水平气泡装置、小手轮、软质细线、内水位仓、外水位仓、水槽及数据采集系统组成，本实用新型具有多种功能，能够测定多重数据，有益效果是测定的数值稳定而准确，形象又直观的反应出液体表面张力在各个阶段的变化，可以在不同条件下测量液体表面张力，操作方便、易掌握。

Description

一种液体表面张力系数测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种液体表面张力系数测定仪，属于检测仪器领域。

背景技术

液体具有表面张力是液体的重要特征之一。测量液体的表面张力系数有多种方法，拉脱法是常用方法之一。现有测定表面张力系数的物理装置精确度不高，测量因数单一，而在现代的一些关于液体粘度、张力系数的科研都要求比较精确，目前的测量仪器已经不能满足对液体进行精确测量的要求了，因此需要一种新型、操作简单，方便且有效、精确度高以及尽量减少人为误差的液体表面张力系数测量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液体表面张力系数测定仪，能够使其精确的测量液体的张力系数和其他测量因数。

一种液体表面张力系数测定仪，由网状砝码盘、吊环、雷达液位计、可调节固定夹、活塞、气压泵、显示器、热电制冷控制器、计算机、底座、连通管、阀门、热电制冷层、玻璃罩、精密气压表、肌张力传感器、密封性空心立杆、金属环、水平气泡装置、小手轮、软质细线、内水位仓、外水位仓、水槽及数据采集系统组成；其特征是所述网状砝码盘下方与吊环相连接，网状砝码盘上设置有小手轮，小手轮通过软质细线与金属环相连，金属环与位于密封性空心立杆上横杆内的肌张力传感器相连；所述密封性空心立杆固定在底座上，且密封性空心立杆上固定有一可调节固定夹；所述内水位仓位于网状砝码盘的正下方，通过可调节固定夹固定在密封性空心立杆上，内水位仓的侧壁为热电制冷层，热电制冷层靠近密封性空心立杆的一侧顶端设置有一个雷达液位计，且内水位仓与外水位仓通过连通管相连通，连通管与内水位仓相连接处具有一个活塞；所述玻璃罩罩在整个内水位仓和密封性空心立杆外，玻璃罩底部旋转进入到底座内，且玻璃罩上具有一测量玻璃罩内气压的精密气压表；所述外水位仓固定在玻璃罩外部的底座上，外水位仓的底部设置有阀门，阀门的下方为水槽；所述气压泵位于玻璃罩外部的底座上，且气压泵的进出口与玻璃罩内部相连通；所述热电制冷层与热电制冷控制器相连接；所述数据采集系统与雷达液位计、精密气压表、肌张力传感器、显示器及计算机相连接。

本实用新型中针对吊环的水平问题采用由金属环、网状砝码盘、水平气泡装置、吊环、小手轮、软质细线所组成的新型吊环砝码盘一体装置来解决，通过调节小手轮改变细线的长度以及水平仪来调节网状砝码盘的水平从而调节吊环的水平。

针对传感器定标范围和测量拉脱液膜时的数据范围不一致问题，该装置运用了连通器原理，使拉环自动拉脱，而且在拉脱过程中装置处于一个无震动的环境中，打开阀门控制其放水速度使外水位仓中的液面下降同时内水位仓中的液面也随之下降，使其拉脱吊环。

关于自升现象的观察与研究，该装置利用雷达液位计和计算机实现了液体下降高度h和液体表面张力F同步图像的绘制，这样就形象直观的展现了液膜高度的变化还有张力大小的变化。

针对外界自然环境因数对实验的影响，尤其是空气流动问题，该装置采用玻璃罩来解决，使系统内部具有一个稳定的环境。

实验数据的采集与处理时，该装置利用数据采集系统来采集肌张力传感器及雷达液位计测出的数据，数据一边通过显示器显示出来，由人员进行记录和运算，得出结果，另一边传输给计算机，计算机通过绘制h-F图像和数据运算得出结果，可实现对比和矫正，使数据更加准确。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图2为本实用新型的手自动控制仓及固定架部位的结构示意图。

图中：网状砝码盘1、吊环2、雷达液位计3、可调节固定夹4、活塞5、气压泵6、显示器7、热电制冷控制器8、计算机9、底座10、连通管11、阀门12、热电制冷层13、玻璃罩14、精密气压表15、肌张力传感器16、密封性空心立杆17、金属环18、水平气泡装置19、小手轮20、软质细线21、内水位仓22、外水位仓23、水槽24、数据采集系统25。

具体实施方式

以下为本实用新型较佳的实施方式，并不因此而限定了本实用新型的保护范围。

见图1、图2所示，一种液体表面张力系数测定仪，由网状砝码盘1、吊环2、雷达液位计3、可调节固定夹4、活塞5、气压泵6、显示器7、热电制冷控制器8、计算机9、底座10、连通管11、阀门12、热电制冷层13、玻璃罩14、精密气压表15、肌张力传感器16、密封性空心立杆17、金属环18、水平气泡装置19、小手轮20、软质细线21、内水位仓22、外水位仓23、水槽24及数据采集系统25组成；其特征是所述网状砝码盘下方与吊环2相连接，网状砝码盘上设置有小手轮20，小手轮通过软质细线21与金属环18相连，金属环18与位于密封性空心立杆17上横杆内的肌张力传感器相连；所述密封性空心立杆17固定在底座10上，且密封性空心立杆上固定有一可调节固定夹4；所述内水位仓22位于网状砝码盘1的正下方，通过可调节固定夹4固定在密封性空心立杆17上，内水位仓的侧壁为热电制冷层13，热电制冷层靠近密封性空心立杆的一侧顶端设置有一个雷达液位计3，且内水位仓与外水位仓23通过连通管相连通，连通管11与内水位仓相连接处具有一个活塞5；所述玻璃罩14罩在整个内水位仓和密封性空心立杆外，玻璃罩底部旋转进入到底座10内，且玻璃罩上具有一测量玻璃罩内气压的精密气压表15；所述外水位仓23固定在玻璃罩外部的底座上，外水位仓的底部设置有阀门12，阀门12的下方为水槽24；所述气压泵6位于玻璃罩外部的底座上，且气压泵的进出口与玻璃罩内部相连通；所述热电制冷层13与热电制冷控制器相连接；所述数据采集系统25与雷达液位计3、精密气压表15、肌张力传感器16、显示器7及计算机9相连接。

本实用新型中针对吊环的水平问题采用由金属环18、网状砝码盘1、水平气泡装置19、吊环2、小手轮20、软质细线21所组成的新型吊环砝码盘一体装置来解决，通过调节小手轮改变细线的长度以及水平仪来调节网状砝码盘1的水平从而调节吊环2的水平。

针对传感器定标范围和测量拉脱液膜时的数据范围不一致问题，该装置运用了连通器原理，使拉环自动拉脱，而且在拉脱过程中装置处于一个无震动的环境中，打开阀门12控制其放水速度使外水位仓中的液面下降同时内水位仓中的液面也随之下降，使其拉脱吊环。

关于自升现象的观察与研究，该装置利用雷达液位计3和计算机9实现了液体下降高度h和液体表面张力F同步图像的绘制，这样就形象直观的展现了液膜高度的变化还有张力大小的变化。

针对外界自然环境因数对实验的影响，尤其是空气流动问题，该装置采用玻璃罩14来解决，使系统内部具有一个稳定的环境。

实验数据的采集与处理时，该装置利用数据采集系统25来采集肌张力传感器及雷达液位计3测出的数据，数据一边通过显示器7显示出来，由人员进行记录和运算，得出结果，另一边传输给计算机9，计算机通过绘制h-F图像和数据运算得出结果，可实现对比和矫正，使数据更加准确。

在实验时，通过金属环18将新型一体吊环砝码盘挂在肌张力传感器16的吊钩上，接通显示器7、计算机9、数据采集系统25的电源，预热5分钟，然后用法码进行肌张力传感器的定标以及数据的拟合，数据的运算拟合都由计算机中的Origin软件实现，得出灵敏度。把内水位仓22固定在可调节固定夹4上并调节在适当位置，再把雷达液位计3以及热电制冷层13的线接通。然后将玻璃罩14拧入底座，然后把6气压泵连接在14上。向外水位仓23中倒入液体，观察内水位仓中液体的高度直到漫过吊环2厘米停止。在不改变所有条件下(温度，气压)进行常规实验，打开阀门12使液体以很慢的速度下流，并同时观察显示器示数，记录最大值，并进数据处理和计算。将结果与计算机得出的结果进行比较，形成对照。然后观察h-F图像，分析各个过程所得出的结论。

当改变温度条件的情况下，先向外水位仓内注水，通过热电制冷控制器8控制具体的温度，等待10分钟，重复以上整个实验过程。

当改变气压条件的情况下，通过观察精密气压表15的示数，记录气压的大小，先向外水位仓内注水，重复以上整个实验过程。

当系统内部气压通过气压泵6增大或减小时，通过阀门12来放水时可使得系统内部气压发生连续变化，这样就能测出气压发生连续变化时液体表面张力的变化。还能知道在拉脱那一瞬间气压的大小，这样就能计算出该气压下表面液体张力系数的大小。

本实用新型有益效果是测定的数值稳定而准确，形象又直观的反应出液体表面张力在各个阶段的变化，可以在不同条件下测量液体表面张力，操作方便、易掌握。

Claims (1)

1.一种液体表面张力系数测定仪，由网状砝码盘、吊环、雷达液位计、可调节固定夹、活塞、气压泵、显示器、热电制冷控制器、计算机、底座、连通管、阀门、热电制冷层、玻璃罩、精密气压表、肌张力传感器、密封性空心立杆、金属环、水平气泡装置、小手轮、软质细线、内水位仓、外水位仓、水槽及数据采集系统组成；其特征是所述网状砝码盘下方与吊环相连接，网状砝码盘上设置有小手轮，小手轮通过软质细线与金属环相连，金属环与位于密封性空心立杆上横杆内的肌张力传感器相连；所述密封性空心立杆固定在底座上，且密封性空心立杆上固定有一可调节固定夹；所述内水位仓位于网状砝码盘的正下方，通过可调节固定夹固定在密封性空心立杆上，内水位仓的侧壁为热电制冷层，热电制冷层靠近密封性空心立杆的一侧顶端设置有一个雷达液位计，且内水位仓与外水位仓通过连通管相连通，连通管与内水位仓相连接处具有一个活塞；所述玻璃罩罩在整个内水位仓和密封性空心立杆外，玻璃罩底部旋转进入到底座内，且玻璃罩上具有一测量玻璃罩内气压的精密气压表；所述外水位仓固定在玻璃罩外部的底座上，外水位仓的底部设置有阀门，阀门的下方为水槽；所述气压泵位于玻璃罩外部的底座上，且气压泵的进出口与玻璃罩内部相连通；所述热电制冷层与热电制冷控制器相连接；所述数据采集系统与雷达液位计、精密气压表、肌张力传感器、显示器及计算机相连接。