CN207336297U - 液体粘滞系数测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种液体粘滞系数测试装置，包括支架，水平底板将支架一侧空间分成上下两部分，支架上部放置有储液筒，放置于储液筒内的出液管一端伸出储液筒底部，毛细管进液口伸入储液筒侧壁并与储液筒连通，量筒的敞口位于毛细管出液口下方；量筒的筒壁上安装有激光器，激光器与电脑计数器连接。本实用新型提供的液体粘滞系数测试装置，可以解决误差大、步骤复杂的问题，能够通过测定毛细管中液体流速来得出液体的粘滞系数且结构简单、操作方便、准确性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体粘滞系数测试试验领域，尤其是一种液体粘滞系数测试装置。
背景技术
液体在运动时产生内切应力的特性称为粘性。这种特性是由于液体分子结构、分子之间的吸引力及运动状态所引起的，它表现在当液体某一层对其相邻层有相对运动时产生的内摩擦力。液体的粘滞系数是液体的重要物理性质和技术指标之一，准确测定粘滞系数在许多工业部门和科学研究领域中都具有重要的意义。
目前，国内外学者进行了许多对液体粘滞系数测试方法的研究。主要有落球法、转筒法和毛细管法等。落球法由于特别简单而被普遍采用，但传统的落球法有明显的缺点，在对一般液体进行精密测量时遇到许多问题：比如手工计时和测量存在误差，使得精度无法保证；较难判断小球是否已作匀速运动，降低了测量值的可靠性；当需要大量实验数据时，无法做到快速准确的测量。转筒法是指在两筒轴圆筒间充以带测液体，外筒作匀速转动，测内筒收到的粘滞力矩，然而匀速段不易确定，往往造成较大测量误差。而毛细管法深入研究不多，且装置结构复杂、实验步骤繁琐。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种液体粘滞系数测试装置，可以解决误差大、步骤复杂的问题，能够通过测定毛细管中液体流速来得出液体的粘滞系数且结构简单、操作方便、准确性高；能较快准确地测量多种液体的粘滞系数，并且具有原理清楚、结构简单、操作方便等优点；采用电脑通用计数器比秒表计时更精确，并能减少人为因素所产生的误差；可作为普通高校液体粘滞系数实验教具使用，也可用于工、农、医、生产中来测量液体粘滞系数。具有推广前景和一定的市场经济效益。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种液体粘滞系数测试装置，包括支架，水平底板将支架一侧空间分成上下两部分，支架上部放置有储液筒，放置于储液筒内的出液管一端伸出储液筒底部，毛细管进液口伸入储液筒侧壁并与储液筒连通，量筒的敞口位于毛细管出液口下方；
量筒的筒壁上安装有激光器，激光器与电脑计数器连接；
支架下部放置有外筒，外筒的敞口与出液管相配合。
储液筒上方放置有液体水箱，带控制阀的进液管一端与液体水箱连通，进液管另一端伸入储液筒内。
出液管伸出储液筒底部的位置设置有底橡皮塞。
毛细管伸入储液筒侧壁的位置设置有侧橡皮塞。
水平底板上安装有高精度水平仪。
本实用新型提供的液体粘滞系数测试装置，通过采用上述结构，可以准确测量毛细管中液体流出速度，进而测算出液体的粘滞系数；可以解决误差大、步骤复杂的问题，能够通过测定毛细管中液体流速来得出液体的粘滞系数且结构简单、操作方便、准确性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
具体实施方式
如图1所示，一种液体粘滞系数测试装置，包括支架8，水平底板15将支架8一侧空间分成上下两部分，支架8上部放置有储液筒2，放置于储液筒2内的出液管4一端伸出储液筒2底部，毛细管6进液口伸入储液筒2侧壁并与储液筒2连通，量筒11的敞口位于毛细管6出液口下方；
量筒11的筒壁上安装有激光器12，激光器12与电脑计数器13连接；
支架8下部放置有外筒3，外筒3的敞口与出液管4相配合。
储液筒2上方放置有液体水箱1，带控制阀14的进液管7一端与液体水箱1连通，进液管7另一端伸入储液筒2内。
出液管4伸出储液筒2底部的位置设置有底橡皮塞16，有效的保证了密封性。
毛细管6伸入储液筒2侧壁的位置设置有侧橡皮塞5，有效的保证了密封性。
水平底板15上安装有高精度水平仪9。
水平底板15上安装有多个可调螺丝，通过调节螺丝来控制底板水平。
游标卡尺10竖直立于水平底板15上，用于监测储液筒2中液面高度。
激光器12共两对，由上而下固定在量筒11外壁上。
出液管4优选为塑料线管，进液管7优选为橡皮管。
液体水箱1与储液筒2中装有带测液体。
电脑计数器13为通用电脑计数器。
本实用新型的工作过程如下：
步骤一：在毛细管6中充入一小段水银，两端用少许脱脂棉塞上，水平放置，观察其长度，接着移动水银，再测量长度，如此反复几次，若测量其长度几乎不变，则说明毛细管孔径均匀；
步骤二：判定毛细管6孔径均匀后，用注射器抽取一定量水银，称得其总质量后注入一定水银到毛细管6中，再称量注射器及剩余水银的总质量，然后测定毛细管中水银的长度便可求得毛细管的横截面积；
步骤三：安放：将出液管4通过底橡皮塞16与储液筒2固定，毛细管6水平接于储液筒2上；储液筒2安放于水平底板15上，调节在水平底板15上的螺丝，观察在水平底板15上的高精度水平仪9来保证底板恒定水平；
步骤四：将接入液体水箱1的进液管7放入储液筒2液体中，打开控制阀14，控制入水速度比毛细管6出水速度略大些，以确保水位恒定不变，呈现一恒定液体水头装置，这时液体会充入毛细管6，让液体流一段时间直至出现恒流为止，然后把量筒11放在毛细管6管口下，当量筒11内的液面达到激光器12高度时开始自动计时，与此同时通过游标卡尺10读取水位差的高度。
本实用新型的原理是根据泊肃叶公式，当液体流过一内径均匀的细管中时，在t秒内流过的液体体积为V,则
由(1)可知其液体的粘滞系数可表示为：
式中A为毛细管的横截面积；L为毛细管的长度；V是流过毛细管的液体体积；t是液体流过毛细管的时间；P是液面高于出口处的液体压强；ρ为待测液体密度；h为液面距离出液口的高度。毛细管的横截面积A可通过步骤二测得，L和h可通过游标卡尺分别测量，随着量筒内液位的上升，测量仪就可以测出液位从一对激光器到达另一对激光器的时间t，V可由量筒所接液体测得。
能较快准确地测量多种液体的粘滞系数，并且具有原理清楚、结构简单、操作方便等优点；采用电脑通用计数器比秒表计时更精确，并能减少人为因素所产生的误差；此装置可作为普通高校液体粘滞系数实验教具使用，也可用于工、农、医、生产中来测量液体粘滞系数。具有推广前景和一定的市场经济效益。
Claims (5)
1.一种液体粘滞系数测试装置，包括支架（8），水平底板（15）将支架（8）一侧空间分成上下两部分，其特征在于：支架（8）上部放置有储液筒（2），放置于储液筒（2）内的出液管（4）一端伸出储液筒（2）底部，毛细管（6）进液口伸入储液筒（2）侧壁并与储液筒（2）连通，量筒（11）的敞口位于毛细管（6）出液口下方；
量筒（11）的筒壁上安装有激光器（12），激光器（12）与电脑计数器（13）连接；
支架（8）下部放置有外筒（3），外筒（3）的敞口与出液管（4）相配合。
2.根据权利要求1所述的液体粘滞系数测试装置，其特征在于：储液筒（2）上方放置有液体水箱（1），带控制阀（14）的进液管（7）一端与液体水箱（1）连通，进液管（7）另一端伸入储液筒（2）内。
3.根据权利要求1所述的液体粘滞系数测试装置，其特征在于：出液管（4）伸出储液筒（2）底部的位置设置有底橡皮塞（16）。
4.根据权利要求1所述的液体粘滞系数测试装置，其特征在于：毛细管（6）伸入储液筒（2）侧壁的位置设置有侧橡皮塞（5）。
5.根据权利要求1所述的液体粘滞系数测试装置，其特征在于：水平底板（15）上安装有高精度水平仪（9）。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111487162A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-04 | 南开大学 | 利用毛细管法测量液体粘滞系数的装置 |
| CN114607942A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-10 | 国仪量子(合肥)技术有限公司 | 液体输送控制方法和谐振腔液体输送系统 |
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| CN114607942A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-10 | 国仪量子(合肥)技术有限公司 | 液体输送控制方法和谐振腔液体输送系统 |
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