CN217059828U - 一种测量液体表面张力的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测量液体表面张力的实验装置，目的是解决现有测量液体表面张力的实验装置存在的液面下降不平稳的技术问题。该实验装置包括：敞口容器，所述敞口容器内装有待测液体；支架，位于所述敞口容器旁；力传感器，设置于所述支架上，所述力传感器的感应端通过悬挂件挂置有一吊环，所述吊环的一部分浸入在所述待测液体内；拉力计，与所述力传感器电性连接；其中，所述敞口容器的底部设有能够使所述待测液体平稳流出的排液口，所述排液口为可启闭的，当所述待测液体逐渐排出至所述敞口容器外时，浸入在所述待测液体中的所述吊环逐渐显露于所述待测液体。本技术方案具有液面平稳下降的优点。

Description

一种测量液体表面张力的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验教学设备，具体地涉及一种测量液体表面张力的实验装置。

背景技术

现有技术中，测量液体表面张力时，通常通过升降座在竖直方向上的运动，使待测液体与吊环之间形成相对位移，使吊环从部分浸入待测液体到完全脱离待测液体的过程中，通过张力的改变可以测量待测液体的表面张力。

目前，在教学实验中，常采用拉脱法测量液体表面张力，测量过程中，要求在吊环与液面相对位置改变的过程中，液面应做到平稳下降、无冲击现象。但目前的测量方式存在以下问题：升降座因为机械配合无法做到均匀一致，很难保证上述实验要求。

实用新型内容

针对现有测量液体表面张力的实验装置存在的液面下降不平稳的技术问题，本实用新型提供了一种测量液体表面张力的实验装置，具有液面平稳下降的优点。

本实用新型的技术方案是：

一种测量液体表面张力的实验装置，包括：

敞口容器，所述敞口容器内装有待测液体；

支架，位于所述敞口容器旁；

力传感器，设置于所述支架上，所述力传感器的感应端通过悬挂件挂置有一吊环，所述吊环的一部分浸入在所述待测液体内；

拉力计，与所述力传感器电性连接；

其中，所述敞口容器的底部设有能够使所述待测液体平稳流出的排液口，所述排液口为可启闭的，当所述待测液体逐渐排出至所述敞口容器外时，部分浸入在所述待测液体中的所述吊环逐渐显露于所述待测液体。

可选地，

所述吊环具有一个底面，该底面与所述待测液体的液面平行；

当所述待测液体逐渐排出时，该底面逐渐显露于所述待测液体。

可选地，所述力传感器在所述支架上的水平位置和/或高度位置可调整。

可选地，所述悬挂件为拉绳。

可选地，所述排液口设有排液管。

进一步地，所述排液管上设有一个流量计，或者所述排液管上设有阀门。

可选地，所述阀门为可启闭的，并能够调节所述排液管内液体的流量。

可选地，所述排液管远离所述排液口的一端底部设有一个接液容器。

可选地，还包括：

一置物台；

所述敞口容器和/或所述支架置于所述置物台上。

进一步地，所述置物台可调节高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

在本技术方案中，在敞口容器的底部设置可以开启和可以关闭的排液口，由于排液口的截面面积恒定，因此敞口容器内的待测液体在单位时间内排放的体积大致相同，使得敞口容器内待测液体的液面下降速度是大致均衡的，进而使得整个液面在下降过程中是平稳的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例3的结构示意图；

图4为实施例4的结构示意图；

图5为实施例5的结构示意图。

附图标记：

1、吊环；2、敞口容器；3、待测液体；4、置物台；5、力传感器；6、支架；7、拉力计；8、拉绳；9、阀门；10、排液管；11、接液容器；12、流量计。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种测量液体表面张力的实验装置，包括吊环1、敞口容器2、力传感器5、支架6和拉力计7。具体的：

敞口容器2的的顶部开口，敞口容器2的底部设置有一个排液口，该排液口是可以关闭和可以开启的，并且该排液口的横截面面积恒定不变。当排液口关闭时，在敞口容器2内装有待测液体3。

吊环1为圆柱环状，吊环1的一部分浸入待测液体3中，且吊环1的底面与待测液体3的液面平行。吊环1位于待测液体3外的一部分通过一个悬挂件与力传感器5的感应端连接，拉力计7与力传感器5电性连接。力传感器5设置在支架6上，通过支架6支撑力传感器5与吊环1。吊环1的边缘与敞口容器2的内侧壁之间具有空间间隔，使得吊环1的四周与敞口容器2的内侧壁之间不存在接触。力传感器5可将其接收到的信号送入拉力计7中，通过力传感器5和拉力计7可测量吊环1在待测液体3中所受到的净拉力。

当上述排液口打开后，敞口容器2内的待测液体3可从排液口以一定的速度匀速输出，使得待测液体3的液面可平稳地下降，同时，当待测液体3逐渐流出敞口容器2时，吊环1浸入待测液体3的部分可逐渐显露于待测液体3，直到完全脱离待测液体3。

在本技术方案中，敞口容器2内的待测液体3在单位时间内排放的体积大致相同，使得敞口容器2内待测液体3的液面下降速度是大致均衡的，使得整个液面现在下降过程中是平稳的，从而做到液面平稳下降、无冲击现象。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上，该实验装置还进一步包括排液管10、阀门9和接液容器11。具体的，排液管10的一端固定连接在上述排液口上，其中，排液管10上设置有一个阀门9，并在排液管10的另一端底部设置有一个接液容器11。

在教学实验中，通常是在实验室或者教室内进行，因此通过设置排液管10和接液容器11，可以将排出的待测液体3进行收集或回收。通过设置阀门9，可以很便捷的打开或关闭上述排液口及调节流量大小。

实施例3：

如图3所示，在实施例1的基础上，该实验装置还包括置物台4。

具体的，支架6为十字形结构，支架6至少包括横杆和竖杆，支架6竖杆的一端设置在置物台4上或固定连接在置物台4的一侧，支架6横杆的一端位于敞口容器2的顶部，同时上述力传感器5设置在支架6的横杆上，力传感器5在横杆上的位置可以调整，同时横杆在竖杆上的位置也可以调整。

上述悬挂件为拉绳8，力传感器5的感应端与上述吊环1位于待测液体3外的一端通过拉绳8连接。

同时敞口容器2放置在置物台4上，置物台4的高度可以调整，在试验前，可根据需求调整置物台4的高度。

在本实施例中，通过设置置物台4、支架6和拉绳8，使上述敞口容器2和力传感器5等设备具有简易搭建的功能。

实施例4：

在实施例2的基础上，该实验装置还包括流量计12。其中，流量计12设置在排液管10上。通过上述阀门9可以控制排液管10内待测液体3的流速，通过流量计12可以直观的观测排液管10内的流速。

实施例5：

在实施例4的基础上，该实验装置还包括排液管10、阀门9、接液容器11、拉绳8、置物台4和支架6。具体的：

排液管10的一端固定连接在上述排液口上，其中，排液管10上设置有一个阀门9，并在排液管10的另一端底部设置有一个接液容器11。

支架6的一端位于敞口容器2顶部，同时支架6的此端上设置有力传感器5，力传感器5的感应端通过拉绳8与吊环1位于待测液体3外的一端连接。

敞口容器2放置在置物台4上。

在本实施例中，通过设置置物台4、支架6和拉绳8，使上述敞口容器2和力传感器5等设备具有简易搭建的功能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，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。

Claims (10)

1.一种测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，包括：

敞口容器(2)，所述敞口容器(2)内装有待测液体(3)；

支架(6)，位于所述敞口容器(2)旁；

力传感器(5)，设置于所述支架(6)上，所述力传感器(5)的感应端通过悬挂件挂置有一吊环(1)，所述吊环(1)的一部分浸入在所述待测液体(3)内；

拉力计(7)，与所述力传感器(5)电性连接；

其中，所述敞口容器(2)的底部设有能够使所述待测液体(3)平稳流出的排液口，所述排液口为可启闭的，当所述待测液体(3)逐渐排出至所述敞口容器(2)外时，部分浸入在所述待测液体(3)中的所述吊环(1)逐渐显露于所述待测液体(3)。

2.根据权利要求1所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述吊环(1)具有一个底面，该底面与所述待测液体(3)的液面平行；

当所述待测液体(3)逐渐排出时，该底面逐渐显露于所述待测液体(3)。

3.根据权利要求1所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述力传感器(5)在所述支架(6)上的水平位置和/或高度位置可调整。

4.根据权利要求1所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述悬挂件为拉绳(8)。

5.根据权利要求1所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述排液口设有排液管(10)。

6.根据权利要求5所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述排液管(10)上设有一个流量计(12)。

7.根据权利要求5所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述排液管(10)上设有阀门(9)；

所述阀门(9)为可启闭的，并能够调节所述排液管(10)内液体的流量。

8.根据权利要求7所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述排液管(10)远离所述排液口的一端底部设有一个接液容器(11)。

9.根据权利要求1所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，还包括：

一置物台(4)；

所述敞口容器(2)和/或所述支架(6)置于所述置物台(4)上。

10.根据权利要求9所述的测量液体表面张力的实验装置，其特征在于，所述置物台(4)可调节高度。

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