CN207300809U - 一种液体表面张力动态测量装置 - Google Patents
一种液体表面张力动态测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207300809U CN207300809U CN201721340013.9U CN201721340013U CN207300809U CN 207300809 U CN207300809 U CN 207300809U CN 201721340013 U CN201721340013 U CN 201721340013U CN 207300809 U CN207300809 U CN 207300809U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- force
- surface tension
- hanging ring
- sensing sensor
- 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
Abstract
本实用新型涉及一种液体表面张力动态测量装置，包括恒温杯、力敏传感器和金属吊环，还包括信号转换装置、电脑、排液管、流速调节器和储液槽；所述力敏传感器悬置于恒温杯上方，力敏传感器的测量端连接金属吊环，金属吊环伸入恒温杯内用于与被测液体接触；力敏传感器的信号输出端通过信号转换装置连接电脑；恒温杯底部设排液孔，排液孔通过排液管连接储液槽，排液管上设流速调节器；电脑包括主机和显示器，用于监视测量过程和记录数据。本实用新型采用封闭式容器盛装液体，通过从容器底部缓慢匀速排出液体的方式实现液体与金属吊环之间的拉脱过程，其平稳性好，对液体表面张力的测量精度高，且实验过程数据可实时直观显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液体表面张力测量实验装置，尤其涉及一种液体表面张力动态测量装置。
背景技术
随着科技的快速发展，人们对物理学有了更深入的研究，对物理实验的实际操作提出了更高的要求，尤其是理工科类的各大院校，需要做大量的物理实验，而液体表面张力系数的测量就是其中之一。液体表面张力的测量方法有很多，其中拉脱法是最常用的方法，其一般通过吊环与被测液体接触，采用力敏传感器测量拉脱时拉力的大小。
申请号为201010251428.5的中国专利公开了一种“液体表面张力系数测量仪”，由底座，固定在底座上的立柱，立柱上设固定滑块，滑块内设有齿轮及转动齿轮的手柄，齿轮与一个升降滑块上的齿条配合，升降滑块与固定滑块之间有导向装置，升降滑块上设置一悬置的力敏传感器装置，力敏传感器用一组细线支撑圆形固定架，圆形固定架内安装接触被测液体表面的铝合金吊环；每根细线的长度是可分别调节的，固定铝合金吊环的圆形固定架内安装有小型水平仪，容纳被测液体的容器设有可控温的加热装置。
申请号为201410205661.8的中国专利公开了“一种测量不同温度下液体表面张力系数的实验装置”，在底座上安置一透明玻璃罩，玻璃罩内设置一个一端封闭的玻璃圆筒，筒壁采用双层结构，中间抽成真空，以起到良好的保温效果，在玻璃圆筒内液体中靠上部分设置一半导体制冷装置，用来冷却待测液体，靠下部分设置一加热装置，用来加热待测液体，中间部分设置一温度传感器，用来测量待测液体的温度，半导体制冷装置、加热装置及温度传感器分别通过接口与温度控制器相连接，通过温度控制器上的按键可以设定待测液体的温度。玻璃圆筒与超声波电机相连，可以在电机的带动下上下移动。底座上设置一个支架，上面安装力敏传感器，与吊环相连，用来测量吊环所受到的液体表面张力，力敏传感器通过接口与测量控制器相连，通过电脑的显示器可以显示力敏传感器所测力的数值，记录并显示测量过程中的最大值。
上述实验装置都是采用敞开式容器来盛放液体，外界环境对实验过程有一定影响；另外通过金属吊环或盛载液体的容器升降来实现吊环与液体之间的拉脱过程时，由于其升降动作是依靠机械结构实现的，其动作的平稳性较差，尤其是金属吊环拉起时很难保证其水平度，从而影响了液体表面张力测量结果的精确性。
发明内容
本实用新型提供了一种液体表面张力动态测量装置，采用封闭式容器盛装液体，通过从容器底部缓慢匀速排出液体的方式实现液体与金属吊环之间的拉脱过程，其平稳性好，对液体表面张力的测量精度高，且实验过程数据可实时直观显示。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种液体表面张力动态测量装置，包括恒温杯、力敏传感器和金属吊环，还包括信号转换装置、电脑、排液管、流速调节器和储液槽；所述力敏传感器悬置于恒温杯上方，力敏传感器的测量端连接金属吊环，金属吊环伸入恒温杯内用于与被测液体接触；力敏传感器的信号输出端通过信号转换装置连接电脑；恒温杯底部设排液孔，排液孔通过排液管连接储液槽，排液管上设流速调节器；电脑包括主机和显示器，用于监视测量过程和记录数据。
还包括实验台架，所述实验台架由底座、立柱和横梁组成，立柱固定在底座一侧，横梁设置在立柱上，立柱垂直于底座和横梁；恒温杯放置在底座上，立柱上沿高向设滑轨，横梁能够沿滑轨上、下移动，力敏传感器固定在横梁上。
所述恒温杯内设温度计。
所述力敏传感器的测量端通过吊钩和细线与金属吊环连接。
所述恒温杯底部中央开孔并通过橡胶塞塞紧密封，橡胶塞上开设排液孔与排液管相连。
所述恒温杯顶部通过杯盖封闭，杯盖上设温度计插孔和细线孔供温度计、细线穿过。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)通过从容器底部缓慢匀速排出液体的方式实现液体与金属吊环之间的拉脱过程，其平稳性好，在拉脱过程中金属吊环始终保持水平状态，因而对液体表面张力的测量精度高；
2)采用封闭式容器盛装液体，外界环境对实验过程影响小；
3)采用恒温杯，并通过温度计实时监测液体温度，保证测量时液体温度恒定不变，保证测量结果的准确性；
4)通过信号转换装置将力敏传感器测量的电压信号转换为数字信号，并在电脑的显示器上实时直观显示，有利于监控实验过程及测量过程数据；
5)排出的液体通过储液槽回收，可重新利用。
附图说明
图1是本实用新型所述一种液体表面张力动态测量装置的结构示意图。
图中：1.电脑 2.信号转换装置 3.实验台架 31.底座 32.立柱 33.横梁 4.力敏传感器 5.温度计 6.恒温杯 7.金属吊环 8.储液槽 9.排液管 10.流速调节器 11.橡胶塞12.杯盖
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本实用新型所述一种液体表面张力动态测量装置，包括恒温杯6、力敏传感器4和金属吊环7，还包括信号转换装置2、电脑1、排液管9、流速调节器10和储液槽8；所述力敏传感器4悬置于恒温杯6上方，力敏传感器4的测量端连接金属吊环7，金属吊环7伸入恒温杯6内用于与被测液体接触；力敏传感器4的信号输出端通过信号转换装置2连接电脑1；恒温杯6底部设排液孔，排液孔通过排液管9连接储液槽8，排液管9上设流速调节器10；电脑1包括主机和显示器，用于监视测量过程和记录数据。
还包括实验台架3，所述实验台架3由底座31、立柱32和横梁33组成，立柱32固定在底座31一侧，横梁33设置在立柱32上，立柱32垂直于底座31和横梁33；恒温杯6放置在底座31上，立柱32上沿高向设滑轨，横梁33能够沿滑轨上、下移动，力敏传感器4固定在横梁33上。
所述恒温杯6内设温度计5。
所述力敏传感器4的测量端通过吊钩和细线与金属吊环7连接。
所述恒温杯6底部中央开孔并通过橡胶塞11塞紧密封，橡胶塞11上开设排液孔与排液管9相连。
所述恒温杯6顶部通过杯盖12封闭，杯盖12上设温度计插孔和细线孔供温度计、细线穿过。
本实用新型所述一种液体表面张力动态测量装置中，所述恒温杯6设有温度控制装置，能够调节恒温杯6内的液体温度恒定，通过温度计5可实时监测液体的温度。
恒温杯6置于底座31上，其液面高于储液槽8中的液面，以保证排液时液体能够顺利从排液管9排至储液槽8中。
排液时的流量为小流量，以保证液体与金属吊环7缓慢脱离，对应的流速调节器10也要采用小流量型的，如输液器上用的流速调节器。
恒温杯6底部设橡胶塞11是为了保证杯底开孔后的密封性，防止液体在排液孔处渗漏。
力敏传感器4通过挂钩与金属吊环7上的细线连接，方便金属吊环7的安装。
横梁33上还可以安装电动升降驱动装置，无需人工即可调节金属吊环7的高度。
本实用新型应用时，电脑1上预先安装应用软件，用于实时记录实验数据并绘制图表，电脑1和信号转换装置2通过数据线连接，信号转换装置2与力敏传感器4通过信号线连接；信号转换装置2包括依次连接的A/D转换模块、MCU和RS232接口模块，具有将电压信号转换为数字信号的功能。
本实用新型所述一种液体表面张力动态测量装置的工作原理是：进行液体表面张力测量前，先在恒温杯6中注入液体，将清洁好的金属吊环7通过细线挂到力敏传感器4测量端的吊钩上，通过立柱32上的滑轨调节金属吊环7的高度，使其位于液体中适合的位置；将力敏传感器4的信号输出端通过信号转换装置2与电脑1连接，通过电脑1的显示器观察实验过程中的数据变化情况和记录相关数据；最后将排液管9的两端分别连接恒温杯6的排液孔和储液槽8。
实验开始后，调节流速调节器10使液体从恒温杯6的排液孔缓慢匀速流出，可见恒温杯6内的液面匀速下降，接下来只需观察金属吊环7从液体中的拉脱过程即可；当看到金属吊环7从液体拉脱时所产生的液膜被拉断，金属吊环7完全脱离液体且电脑显示器上的数据趋于平稳时，关闭流速调节器10；从电脑显示器上直接读取液膜拉断前的最大数值Umax和液膜拉断后趋于平稳时的数据UC，从而计算出Fmax和Fc，二者相减即可求出该液体的表面张力。
本实用新型所述一种液体表面张力动态测量装置的测量范围广、测量精度高、操作简单，能够高效地完成液体表面张力的测量实验。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种液体表面张力动态测量装置，包括恒温杯、力敏传感器和金属吊环；其特征在于，还包括信号转换装置、电脑、排液管、流速调节器和储液槽；所述力敏传感器悬置于恒温杯上方，力敏传感器的测量端连接金属吊环，金属吊环伸入恒温杯内用于与被测液体接触；力敏传感器的信号输出端通过信号转换装置连接电脑；恒温杯底部设排液孔，排液孔通过排液管连接储液槽，排液管上设流速调节器；电脑包括主机和显示器，用于监视测量过程和记录数据。
2.根据权利要求1所述的一种液体表面张力动态测量装置，其特征在于，还包括实验台架，所述实验台架由底座、立柱和横梁组成，立柱固定在底座一侧，横梁设置在立柱上，立柱垂直于底座和横梁；恒温杯放置在底座上，立柱上沿高向设滑轨，横梁能够沿滑轨上、下移动，力敏传感器固定在横梁上。
3.根据权利要求1所述的一种液体表面张力动态测量装置，其特征在于，所述恒温杯内设温度计。
4.根据权利要求1所述的一种液体表面张力动态测量装置，其特征在于，所述力敏传感器的测量端通过吊钩和细线与金属吊环连接。
5.根据权利要求1所述的一种液体表面张力动态测量装置，其特征在于，所述恒温杯底部中央开孔并通过橡胶塞塞紧密封，橡胶塞上开设排液孔与排液管相连。
6.根据权利要求1所述的一种液体表面张力动态测量装置，其特征在于，所述恒温杯顶部通过杯盖封闭，杯盖上设温度计插孔和细线孔供温度计、细线穿过。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721340013.9U CN207300809U (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种液体表面张力动态测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721340013.9U CN207300809U (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种液体表面张力动态测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207300809U true CN207300809U (zh) | 2018-05-01 |
Family
ID=62273016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721340013.9U Active CN207300809U (zh) | 2017-10-18 | 2017-10-18 | 一种液体表面张力动态测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207300809U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108872022A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 四川世纪中科光电技术有限公司 | 液体表面张力系数测量装置 |
| CN109374478A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-22 | 太原理工大学 | 基于力学测试确定变温条件下固体材料表面能的装置 |
| CN113376059A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-10 | 南京航空航天大学 | 基于stm32单片机智能控制的液体表面张力仪及其使用方法 |
-
2017
- 2017-10-18 CN CN201721340013.9U patent/CN207300809U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108872022A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 四川世纪中科光电技术有限公司 | 液体表面张力系数测量装置 |
| CN109374478A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-22 | 太原理工大学 | 基于力学测试确定变温条件下固体材料表面能的装置 |
| CN109374478B (zh) * | 2018-10-10 | 2021-11-16 | 太原理工大学 | 基于力学测试确定变温条件下固定材料表面能测试方法 |
| CN113376059A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-10 | 南京航空航天大学 | 基于stm32单片机智能控制的液体表面张力仪及其使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207300809U (zh) | 一种液体表面张力动态测量装置 | |
| CN103163069B (zh) | 一种固体材料表面粘附力测量方法及系统 | |
| CN108169079A (zh) | 两种液体间界面张力的动态测量方法 | |
| CN203299088U (zh) | 一种可控温液体表面张力系数测定仪 | |
| CN106644226A (zh) | 一种针对液晶涂层的摩擦阻力标定装置 | |
| CN207096038U (zh) | 一种变温液体表面张力系数测定实验装置 | |
| CN204463605U (zh) | 阿基米德原理四重检验演示仪 | |
| CN205749197U (zh) | 一种液体表面张力系数测量一体化测定仪 | |
| CN207741782U (zh) | 一种具有温度环境可控的光纤光栅传感器力标定台 | |
| CN209727715U (zh) | 一种耦合作用下微尺度流动可视化测试装置 | |
| CN204008397U (zh) | 全自动试坑渗水试验仪 | |
| CN109489870A (zh) | 一种滚珠式底沙起动切应力测量装置 | |
| CN212275511U (zh) | 一种液体表面张力系数自动测量仪 | |
| CN2859702Y (zh) | 阿基米德原理演示器 | |
| CN201344890Y (zh) | 教学用液体表面张力系数测量仪 | |
| CN205487037U (zh) | 一种球板摩擦电力-电实时测量装置 | |
| CN102499186B (zh) | 一种测量果蝇运动能力的方法 | |
| CN111323340A (zh) | 一种测量液体表面张力的装置 | |
| US4508460A (en) | Process and apparatus for continuous measurement of the pour point of oil | |
| CN111551337A (zh) | 一种冲击试验台 | |
| CN216847577U (zh) | 一种硫化硅橡胶测试用导热测试仪 | |
| CN219496064U (zh) | 一种变温液体表面张力系数测定仪 | |
| CN206114364U (zh) | 一种便携式多功能水体测量与采样工具 | |
| CN107331252B (zh) | 一种液体环境下物体超重实验教具及实验方法与应用 | |
| CN218349647U (zh) | 一种可夹持温度测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |