CN212459296U - 一种液体表面张力系数的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体表面张力系数的测量装置，包括底座、支架、表面张力系数测定仪、力敏传感器、吊环、待测液体盘、储液盘，所述力敏传感器安装在支架顶部并与表面张力系数测定仪连接，待测液体盘放置在力敏传感器的下方，吊环连接在力敏传感器的一端，并位于待测液体盘内，待测液体盘内底部固定设置有吸液器，吸液器侧面设置有进液孔，待测液体盘的底部中间位置设置有出液孔，并通过出液孔利用连通管与储液盘连接；本实用新型所述测量装置运用连通器的原理，将液面高度的调节转移到储液盘高度的调节上，避免扰动对液膜的影响，且吸液器的设置能够保证待测液体盘内的液面竖直平稳下落，保证液膜处于竖直状态，提高测量精度。

Description

一种液体表面张力系数的测量装置

【技术领域】

本实用新型涉及物理实验技术领域，具体涉及一种液体表面张力系数的测量装置。

【背景技术】

液体表面张力是表征液体性质的一个重要参数，利用表面张力能够解释液体的许多现象，比如泡沫的形成、润湿和毛细血管现象等；现有技术中在对液体表面张力进行测量时，液体表面张力测定仪安装在底板上，装有液体的水盒置于工作台上，液体表面张力测定仪的吊钩通过连接线连接吊环，吊环位于水盒的液体内，通过降低液面使吊环与液面分离，通过液体表面张力系数测定仪测量出分离过程中液体表面张力的变化。

现有的将吊环与液面分离的方式主要有：(1)手动调节工作台的高度，使工作台下移，从而吊环与液体表面分离，但是在手动调节工作台的高度时，在液膜即将被拉断瞬间，微小的振动极可能造成液膜过早被拉断，造成实验数据的偏差；(2)在待测液体盘侧面安装水阀，通过水阀放水，降低液面，使液膜破裂，存在的问题：水流向一个方向流动，使液膜发生偏移，力敏力敏传感器挂钩受力不竖直，不稳定，液膜存在过早破裂的可能，使测量数据偏小；(3)使用连通器，在与待测液体盘相连通的容器中放置固体块，提升固体块，降低待测液体盘中液面的高度，使液膜破裂，存在的问题：与安装水阀相同，水流向一个方向流动，使液膜发生偏移，液膜存在过早破裂的可能，使测量数据偏小。

【实用新型内容】

针对上述问题，本实用新型提供一种液体表面张力系数的测量装置，可以有效解决由于人工调节工作台或水流方向单一造成的的测量误差等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：包括底座、支架、表面张力系数测定仪、力敏传感器、吊环、待测液体盘，所述支架安装在底座上，力敏传感器安装在支架顶部并与位于工作台上的表面张力系数测定仪连接，待测液体盘放置在底座上力敏传感器的下方，所述吊环通过吊绳与力敏传感器连接，并位于待测液体盘内；所述待测液体盘通过连通管连接一储液盘，所述待测液体盘内固定设置有吸液器，所述吸液器的侧面设置有多个直径相同的进液孔，待测液体盘的底部中间位置设置有与连通管连接的出液孔。

优选地，所述吸液器设置为中空的扁圆柱形结构，其固定设置在待测液体盘内底部，且与待测液体盘同心设置，所述吸液器的底部与待测液体盘的底面共用一块底板。

优选地，所述吸液器的直径比待测液体盘的直径小1～2cm。

优选地，所述进液孔设置有至少8个，均匀分布在吸液器侧面的同一圆周上，保证液面竖直平稳下降，提高测量精度。

优选地，所述测量装置还包括升降台，用于放置储液盘，可以通过调整储液盘与待测液体盘之间的高度差，调整待测液体盘内的液面高度以及水流速度。

优选地，所述待测液体盘与储液盘之间的连通管上设置有球形气囊，保证待测液体盘与储液盘之间的有效连通。

优选地，所述待测液体盘的底部设置有支撑柱，所述支撑柱的侧面设置有开口，所述连通管的一端与待测液体盘底部的出液孔连接，另一端穿过支撑柱侧面的开口与储液盘连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述测量装置中吸液器的设置能够保证待测液体盘内的液面竖直平稳下落，保证液膜处于竖直状态，提高测量精度；

本实用新型所述测量装置运用连通器的原理，设置连通储液盘，将液面高度的调节转移到储液盘高度的调节上，避免扰动对液膜的影响，且可通过调整储液盘的高度，调节水流速度；

本实用新型所述连通管上设置弹性球形气囊，有利于待测液体盘和储液盘的有效连通。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型所述液体表面张力系数的测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述待测液体盘的剖面示意图；

图3是本实用新型所述待测液体盘的底面结构示意图；

其中，1-底座；2-支架；3-力敏传感器；4-表面张力系数测定仪；5-待测液体盘；501-吸液器；502-出液孔；503-进液孔；6-储液盘；7-升降台；8-连通管；801-球形气囊；9-吊环；10-支撑柱。

【具体实施方式】

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步描述。

如图1和3所示，本实用新型提供了一种液体表面张力系数的测量装置，包括底座1、支架2、表面张力系数测定仪4、力敏传感器3、吊环9、待测液体盘5、储液盘6，所述支架2安装在底座1上，力敏传感器3安装在支架2的顶部并与位于工作台上的表面张力系数测定仪4连接，所述吊环9通过吊绳与力敏传感器3连接；所述待测液体盘5放置在底座1上，力敏传感器3的下方，且吊环9位于待测液体盘5内；待测液体盘5的底部设置有出液孔502，并通过出液孔502利用连通管8与储液盘6的进水口连接，所述储液盘6放置在升降台7上，可以通过调整升降台7的高度调整储液盘6与待测液体盘5之间的高度差，从而调整待测液体盘5内的液面高度以及水流速度。

如图2所示，待测液体盘5内底部中间位置固定设置一吸液器501，所述吸液器501设置为中空的扁圆柱形结构，其固定设置在待测液体盘5内底部，且与待测液体盘5同心设置，且其直径比待测液体盘5的底面直径小1～2cm；所述吸液器501的底部与待测液体盘的底面共用一块底板；所述吸液器501的侧面设置有直径相同的多个进液孔503。

作为优选，所述进液孔至少设置8个，均匀分布在吸液器501侧面的同一圆周上。

作为优选，所述连通管8为软管，其中间设置有球形气囊801，保证待测液体盘5与储液盘6之间的有效连通。

作为优选，所述待测液体盘5的底部设置有支撑柱10，所述支撑柱10为中空结构，且其侧面设置有开口，所述连通管8的一端与待测液体盘5底部的出液孔连接，另一端穿过支撑柱10侧面的开口与储液盘6连接。

本实用新型所述液体表面张力系数的测量装置的工作原理：在待测液体盘5和储液盘6中放入相同水平高度的待测液体，并使得吊环9没入待测液体盘5内的液体内(并保证吊环水平)，降低升降台7的高度，进而储液盘6内的待测液体水平高度低于待测液体盘5内的待测液体水平高度，发生虹吸现象，从而待测液体盘5内的液面缓慢平稳下降(待测液体盘5内的液体从吸液器501的进液孔流入吸液器与待测液体盘之间的空间并通过出液孔、连通管流入储液盘内)，表面张力系数测定仪4上的电压数值开始增加，仔细观察数值变化，测出吊环9与液面脱离前一瞬间的电压值(即表面张力系数测定仪4显示的最大数值)U1和脱离后一瞬间的电压值(即拉脱后表面张力系数测定仪4显示的稳定数值)U2，并测量吊环9的内径D2和外径D1，按照公式

(其中，B为力敏传感器的灵敏度)计算出液体的表面张力系数α。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种液体表面张力系数的测量装置，包括底座、支架、表面张力系数测定仪、力敏传感器、吊环、待测液体盘，所述支架安装在底座上，力敏传感器安装在支架顶部并与表面张力系数测定仪连接，待测液体盘放置在底座上力敏传感器的下方，所述吊环通过吊绳与力敏传感器连接，并位于待测液体盘内；其特征在于，所述待测液体盘通过连通管连接一储液盘，所述待测液体盘内固定设置有吸液器，所述吸液器的侧面设置有多个直径相同的进液孔，待测液体盘的底部中间位置设置有与连通管连接的出液孔。

2.根据权利要求1所述的液体表面张力系数的测量装置，其特征在于，所述吸液器设置为中空的扁圆柱形结构，其固定设置在待测液体盘内底部，且与待测液体盘同心设置，所述吸液器的底部与待测液体盘的底面共用一块底板。

3.根据权利要求2所述的液体表面张力系数的测量装置，其特征在于，所述吸液器的直径比待测液体盘的直径小1～2cm。

4.根据权利要求3所述的液体表面张力系数的测量装置，其特征在于，所述进液孔设置有至少8个，均匀分布在吸液器侧面的同一圆周上。

5.根据权利要求1所述的液体表面张力系数的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括升降台，用于放置储液盘。

6.根据权利要求1所述的液体表面张力系数的测量装置，其特征在于，所述待测液体盘与储液盘之间的连通管上设置有球形气囊。

7.根据权利要求1所述的液体表面张力系数的测量装置，其特征在于，所述待测液体盘的底部设置有支撑柱，所述支撑柱的侧面设置有开口，所述连通管的一端与待测液体盘底部的出液孔连接，另一端穿过支撑柱侧面的开口与储液盘连接。

Images