CN211927614U - 液体表面张力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液体表面张力测量装置，涉及液面张力测量技术领域，包括：测量构件、储液构件和液位调节机构；储液构件被用于盛放待测液，测量构件的下表面浸没在待测液中，液位调节机构能够提供恒定的驱动力，驱动力用于匀速调节待测液的液位与测量构件之间的竖直距离。通过液位调节机构产生恒定的驱动力，恒定的驱动力作用在测量构件或储液构件内的液体中，使测量构件与待测液之间的竖直距离匀速调整，缓解了现有技术中存在的液体表面张力系数测定仪需要手动旋转机械式升降台上的旋钮，无法保证烧杯内的液面匀速下降的技术问题，实现了液体表面张力测量过程中，匀速调整液面和测量端之间的竖直距离的技术效果。

Description

液体表面张力测量装置

技术领域

本实用新型涉及液面张力测量技术领域，尤其是涉及一种液体表面张力测量装置。

背景技术

在物理实验课程中，“液体表面张力系数的测定”是一个基础性实验，其对于学生认知、了解流体力学具有重大意义。在目前实验操作中，仪器多采用机械式FD-NST-1型液体表面张力系数测定仪，基于其力敏传感系统来测量待测液体的表面张力系数，具有操作简单、易于教学的特点。

但是，目前的机械式FD-NST-1型液体表面张力系数测定仪，需要手动旋转机械式升降台上的旋钮，以带动烧杯下降，进而使液体表面远离测量端，此过程无法确保手部发力始终保持一致，且每旋转半周就要停顿一下，无法确保待测液体的液面能够匀速下降，极易造成液体波动，影响实验结果。

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测量装置，以缓解现有技术中存在的液体表面张力系数测定仪需要手动旋转机械式升降台上的旋钮，无法保证烧杯内的液面匀速下降的技术问题。

第一方面，本实用新型提供的液体表面张力测量装置，包括：测量构件、储液构件和液位调节机构；

所述储液构件被用于盛放待测液，所述测量构件的下表面浸没在所述待测液中，所述液位调节机构能够提供恒定的驱动力，所述驱动力用于匀速调节所述待测液的液位与所述测量构件之间的竖直距离。

在可选的实施方式中，所述液位调节机构设置为抽液泵；

所述储液构件的底部具有出液口，所述抽液泵与所述出液口连通，所述抽液泵配置为能够匀速抽取所述待测液。

在可选的实施方式中，所述液位调节机构包括升降台；

所述储液构件放置于所述升降台上，所述升降台配置为能够带动所述储液构件向远离所述测量构件的方向移动。

在可选的实施方式中，所述液位调节机构还包括升降驱动构件；

所述升降驱动构件与所述升降台传动连接，所述升降驱动构件配置为能够产生恒定的所述驱动力，以带动所述升降台匀速移动。

在可选的实施方式中，所述液位调节机构还包括滑动组件；

所述滑动组件与所述测量构件连接，所述滑动组件配置为能够带动所述测量构件移动。

在可选的实施方式中，所述滑动组件包括固定滑轨和滑块；

所述滑块与所述固定滑轨滑动连接，所述滑块与所述测量构件连接。

在可选的实施方式中，所述液位调节机构还包括滑动驱动构件；

所述滑动驱动构件与所述固定滑轨转动连接，所述滑动驱动构件配置为能够产生恒定的所述驱动力，以带动所述固定滑轨沿着自身轴线方向匀速转动。

在可选的实施方式中，所述测量构件包括测量主体和水准件；

所述测量主体的顶端具有平整面，所述水准件放置于所述平整面上，所述水准件配置为能够测量所述平整面的水平度。

在可选的实施方式中，所述测量构件还包括水平调节件和测量接头；

所述水平调节件设置于所述平整面上，所述测量主体通过所述水平调节件与所述测量主体连接，所述水平调节件配置为能够调节所述测量主体的水平度。

在可选的实施方式中，所述液体表面张力测量装置还包括数据处理构件；

所述测量构件与所述数据处理构件电连接。

本实用新型提供的液体表面张力测量装置，包括：测量构件、储液构件和液位调节机构；储液构件被用于盛放待测液，测量构件的下表面浸没在待测液中，液位调节机构能够提供恒定的驱动力，驱动力用于匀速调节待测液的液位与测量构件之间的竖直距离。通过液位调节机构产生恒定的驱动力，恒定的驱动力作用在测量构件或储液构件内的液体中，使测量构件与待测液之间的竖直距离匀速调整，缓解了现有技术中存在的液体表面张力系数测定仪需要手动旋转机械式升降台上的旋钮，无法保证烧杯内的液面匀速下降的技术问题，实现了液体表面张力测量过程中，匀速调整液面和测量端之间的竖直距离的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的液体表面张力测量装置带有抽液泵的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的液体表面张力测量装置带有升降台的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的液体表面张力测量装置带有滑动组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的液体表面张力测量装置中水平调节件的结构示意图。

图标：100-测量构件；110-测量主体；120-水准件；130-水平调节件；140-测量接头；200-储液构件；300-液位调节机构；310-抽液泵；320-升降台；330-升降驱动构件；340-滑动组件；341-固定滑轨；342-滑块；343-滑动驱动构件；400-数据处理构件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本实施例提供的液体表面张力测量装置，包括：测量构件100、储液构件200和液位调节机构300；储液构件200被用于盛放待测液，测量构件100的下表面浸没在待测液中，液位调节机构300能够提供恒定的驱动力，驱动力用于匀速调节待测液的液位与测量构件100之间的竖直距离。

具体的，测量构件100能够测量液体表面张力，测量构件100设置在储液构件200的上方，测量构件100的下表面浸没在储液构件200内的待测液中，液位调节机构300产生的恒定驱动力能够作用在测量构件100上，使测量构件100能够匀速升起，进而匀速调节测量构件100与待测液之间的竖直距离；另外，液位调节机构300产生的恒定驱动力也可以作用在待测液上，使待测液的液位匀速下降，匀速调节测量构件100与待测液之间的竖直距离。

本实施例提供的液体表面张力测量装置，包括：测量构件100、储液构件200和液位调节机构300；储液构件200被用于盛放待测液，测量构件100的下表面浸没在待测液中，液位调节机构300能够提供恒定的驱动力，驱动力用于匀速调节待测液的液位与测量构件100之间的竖直距离。通过液位调节机构300产生恒定的驱动力，恒定的驱动力作用在测量构件100或储液构件200内的液体中，使测量构件100与待测液之间的竖直距离匀速调整，缓解了现有技术中存在的液体表面张力系数测定仪需要手动旋转机械式升降台320上的旋钮，无法保证烧杯内的液面匀速下降的技术问题，实现了液体表面张力测量过程中，匀速调整液面和测量端之间的竖直距离的技术效果。

在上述实施例的基础上，在可选的实施方式中，本实施例提供的液体表面张力测量装置中的液位调节机构300设置为抽液泵310；储液构件200的底部具有出液口，抽液泵310与出液口连通，抽液泵310配置为能够匀速抽取待测液。

具体的，抽液泵310与出液口连通，抽液泵310作用在储液构件200内的待测液中，抽液泵310抽取储液构件200内的待测液，并且抽液泵310设置为能够使待测液匀速下降，进而匀速调整测量构件100与待测液之间的竖直距离。

如图2所示，在可选的实施方式中，液位调节机构300包括升降台320；储液构件200放置于升降台320上，升降台320配置为能够带动储液构件200向远离测量构件100的方向移动。

具体的，储液构件200放置在升降台320上，升降台320能够沿着竖直方向移动，且升降台320能够匀速运动，进而匀速调节储液构件200内的待测液与测量构件100之间的竖直距离。

在可选的实施方式中，液位调节机构300还包括升降驱动构件330；升降驱动构件330与升降台320传动连接，升降驱动构件330配置为能够产生恒定的驱动力，以带动升降台320匀速移动。

具体的，升降驱动构件330具体设置为驱动电机，驱动电机能够产生恒定的驱动力，恒定的驱动力带动升降台320匀速升降，进而带动储液构件200允许向远离测量构件100的方向移动，匀速调节待测液与测量构件100之间的竖直距离。

本实施例提供的液体表面张力测量装置，通过抽液泵310的设置，匀速抽取储液构件200内的待测液，匀速调节待测液与测量构件100之间的距离；通过升降台320和升降驱动构件330的设置，升降驱动构件330匀速带动升降台320升降，使储液构件200能够匀速升降，进而允许调节待测液与测量构件100之间的竖直距离。

在上述实施例的基础上，如图3所示，在可选的实施方式中，本实施例提供的液体表面张力测量装置中的液位调节机构300还包括滑动组件340；滑动组件340与测量构件100连接，滑动组件340配置为能够带动测量构件100移动。

具体的，滑动组件340与测量构件100连接，滑动组件340能够产生恒定的驱动力，恒定驱动力作用在测量构件100上，使测量构件100匀速远离待测液，进而匀速调整待测液与测量构件100的竖直距离。

在可选的实施方式中，滑动组件340包括固定滑轨341和滑块342；滑块342与固定滑轨341滑动连接，滑块342与测量构件100连接。

具体的，固定滑轨341和安装在测量构件100旁，滑块342能够沿着固定滑轨341移动，滑块342与测量构件100连接，测量构件100随着滑块342一同移动，固定滑轨341具体设置为螺纹杆，滑块342与螺纹杆配合连接，螺纹杆沿自身转动带动滑块342在螺纹杆上移动。

在可选的实施方式中，液位调节机构300还包括滑动驱动构件343；滑动驱动构件343与固定滑轨341转动连接，滑动驱动构件343配置为能够产生恒定的驱动力，以带动固定滑轨341沿着自身轴线方向匀速转动。

具体的，滑动驱动构件343具体设置为驱动电机，滑动驱动构件343产生的转动力作用在固定滑轨341上，使固定滑轨341沿着自身轴线方向转动，进而带动测量构件100随滑块342一同移动。

本实施例提供的液体表面张力测量装置，通过滑动驱动构件343带动固定滑轨341沿着自身轴线方向转动，使测量构件100随同滑块342一同沿着固定滑轨341移动，进而匀速调节测量构件100与待测液之间的竖直距离。

如图4所示，在上述实施例的基础上，在可选的实施方式中，本实施例提供的液体表面张力测量装置中的测量构件100包括测量主体110和水准件120；测量主体110的顶端具有平整面，水准件120放置于平整面上，水准件120配置为能够测量平整面的水平度。

具体的，测量主体110具体设置为金属环，金属环下表面浸没在待测液中，测量主体110上表面为平整面，测量主体110的下表面为环状面，水准件120放置在平整面上，测量平整面是否水平，进而判断测量主体110是否水平。

在可选的实施方式中，测量构件100还包括水平调节件130和测量接头140；水平调节件130设置于平整面上，测量主体110通过水平调节件130与测量主体110连接，水平调节件130配置为能够调节测量主体110的水平度。

具体的，水平调节件130放置在测量主体110的平整面上，且测量主体110通过水平调节件130与测量主体110连接，水平调节件130设置有多个，水平调节件130具体设置为平衡螺丝，平衡螺丝通过连接线与测量接头140连接，通过旋拧平衡螺丝，改变多个连接线的长度，进而调节测量主体110的水平度。

另外，在测量接头140测量液体表面张力之前，需要对测量接头140进行数值标定，在测量接头140上悬挂S型砝码，观察与测量接头140连接的电表的电压值，逐渐增加S型砝码的数量，记录每次增加砝码输出的电压值，记录完毕后，将砝码替换为测量主体110，测量主体110浸没在待测液中，当测量主体110伸出待测液的液面瞬间，记录电压值，进而判断张力大小。

在可选的实施方式中，液体表面张力测量装置还包括数据处理构件400；测量构件100与数据处理构件400电连接。

具体的，数据处理构件400具体设置为Arduino2560主控电路板，数据处理构件400能够进行运算放大，提高数据更新频率，增加采样点，可以完整地监测液膜断裂过程中输出电压的变化曲线，也可准确地读取液膜断裂前后的示数变化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液体表面张力测量装置，其特征在于，包括：测量构件(100)、储液构件(200)和液位调节机构(300)；

所述储液构件(200)被用于盛放待测液，所述测量构件(100)的下表面浸没在所述待测液中，所述液位调节机构(300)能够提供恒定的驱动力，所述驱动力用于匀速调节所述待测液的液位与所述测量构件(100)之间的竖直距离。

2.根据权利要求1所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述液位调节机构(300)设置为抽液泵(310)；

所述储液构件(200)的底部具有出液口，所述抽液泵(310)与所述出液口连通，所述抽液泵(310)配置为能够匀速抽取所述待测液。

3.根据权利要求1所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述液位调节机构(300)包括升降台(320)；

所述储液构件(200)放置于所述升降台(320)上，所述升降台(320)配置为能够带动所述储液构件(200)向远离所述测量构件(100)的方向移动。

4.根据权利要求3所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述液位调节机构(300)还包括升降驱动构件(330)；

所述升降驱动构件(330)与所述升降台(320)传动连接，所述升降驱动构件(330)配置为能够产生恒定的所述驱动力，以带动所述升降台(320)匀速移动。

5.根据权利要求1所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述液位调节机构(300)还包括滑动组件(340)；

所述滑动组件(340)与所述测量构件(100)连接，所述滑动组件(340)配置为能够带动所述测量构件(100)移动。

6.根据权利要求5所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述滑动组件(340)包括固定滑轨(341)和滑块(342)；

所述滑块(342)与所述固定滑轨(341)滑动连接，所述滑块(342)与所述测量构件(100)连接。

7.根据权利要求6所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述液位调节机构(300)还包括滑动驱动构件(343)；

所述滑动驱动构件(343)与所述固定滑轨(341)转动连接，所述滑动驱动构件(343)配置为能够产生恒定的所述驱动力，以带动所述固定滑轨(341)沿着自身轴线方向匀速转动。

8.根据权利要求1所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述测量构件(100)包括测量主体(110)和水准件(120)；

所述测量主体(110)的顶端具有平整面，所述水准件(120)放置于所述平整面上，所述水准件(120)配置为能够测量所述平整面的水平度。

9.根据权利要求8所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述测量构件(100)还包括水平调节件(130)和测量接头(140)；

所述水平调节件(130)设置于所述平整面上，所述测量主体(110)通过所述水平调节件(130)与所述测量主体(110)连接，所述水平调节件(130)配置为能够调节所述测量主体(110)的水平度。

10.根据权利要求1所述的液体表面张力测量装置，其特征在于，所述液体表面张力测量装置还包括数据处理构件(400)；

所述测量构件(100)与所述数据处理构件(400)电连接。

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