一種液體表面張力係數測定儀的製作方法
2023-05-02 23:33:46 1
一種液體表面張力係數測定儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液體表面張力係數測定儀，由網狀砝碼盤、吊環、雷達液位計、可調節固定夾、活塞、氣壓泵、顯示器、熱電製冷控制器、計算機、底座、連通管、閥門、熱電製冷層、玻璃罩、精密氣壓表、肌張力傳感器、密封性空心立杆、金屬環、水平氣泡裝置、小手輪、軟質細線、內水位倉、外水位倉、水槽及數據採集系統組成，本實用新型具有多種功能，能夠測定多重數據，有益效果是測定的數值穩定而準確，形象又直觀的反應出液體表面張力在各個階段的變化，可以在不同條件下測量液體表面張力，操作方便、易掌握。
【專利說明】一種液體表面張力係數測定儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液體表面張力係數測定儀，屬於檢測儀器領域。
【背景技術】
[0002]液體具有表面張力是液體的重要特徵之一。測量液體的表面張力係數有多種方法，拉脫法是常用方法之一。現有測定表面張力係數的物理裝置精確度不高，測量因數單一，而在現代的一些關於液體粘度、張力係數的科研都要求比較精確，目前的測量儀器已經不能滿足對液體進行精確測量的要求了，因此需要一種新型、操作簡單，方便且有效、精確度高以及儘量減少人為誤差的液體表面張力係數測量裝置。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種液體表面張力係數測定儀，能夠使其精確的測量液體的張力係數和其他測量因數。
[0004]一種液體表面張力係數測定儀，由網狀砝碼盤、吊環、雷達液位計、可調節固定夾、活塞、氣壓泵、顯示器、熱電製冷控制器、計算機、底座、連通管、閥門、熱電製冷層、玻璃罩、精密氣壓表、肌張力傳感器、密封性空心立杆、金屬環、水平氣泡裝置、小手輪、軟質細線、內水位倉、外水位倉、水槽及數據採集系統組成；其特徵是所述網狀砝碼盤下方與吊環相連接，網狀砝碼盤上設置有小手輪，小手輪通過軟質細線與金屬環相連，金屬環與位於密封性空心立杆上橫杆內的肌張力傳感器相連；所述密封性空心立杆固定在底座上，且密封性空心立杆上固定有一可調節固定夾；所述內水位倉位於網狀砝碼盤的正下方，通過可調節固定夾固定在密封性空心立杆上，內水位倉的側壁為熱電製冷層，熱電製冷層靠近密封性空心立杆的一側頂端設置有一個雷達液位計，且內水位倉與外水位倉通過連通管相連通，連通管與內水位倉相連接處具有一個活塞；所述玻璃罩罩在整個內水位倉和密封性空心立杆夕卜，玻璃罩底部旋轉進入到底座內，且玻璃罩上具有一測量玻璃罩內氣壓的精密氣壓表；所述外水位倉固定在玻璃罩外部的底座上，外水位倉的底部設置有閥門，閥門的下方為水槽；所述氣壓泵位於玻璃罩外部的底座上，且氣壓泵的進出口與玻璃罩內部相連通；所述熱電製冷層與熱電製冷控制器相連接；所述數據採集系統與雷達液位計、精密氣壓表、肌張力傳感器、顯示器及計算機相連接。
[0005]本實用新型中針對吊環的水平問題採用由金屬環、網狀砝碼盤、水平氣泡裝置、吊環、小手輪、軟質細線所組成的新型吊環砝碼盤一體裝置來解決，通過調節小手輪改變細線的長度以及水平儀來調節網狀砝碼盤的水平從而調節吊環的水平。
[0006]針對傳感器定標範圍和測量拉脫液膜時的數據範圍不一致問題，該裝置運用了連通器原理，使拉環自動拉脫，而且在拉脫過程中裝置處於一個無震動的環境中，打開閥門控制其放水速度使外水位倉中的液面下降同時內水位倉中的液面也隨之下降，使其拉脫吊環。
[0007]關於自升現象的觀察與研究，該裝置利用雷達液位計和計算機實現了液體下降高度h和液體表面張力F同步圖像的繪製，這樣就形象直觀的展現了液膜高度的變化還有張力大小的變化。
[0008]針對外界自然環境因數對實驗的影響，尤其是空氣流動問題，該裝置採用玻璃罩來解決，使系統內部具有一個穩定的環境。
[0009]實驗數據的採集與處理時，該裝置利用數據採集系統來採集肌張力傳感器及雷達液位計測出的數據，數據一邊通過顯示器顯示出來，由人員進行記錄和運算，得出結果，另一邊傳輸給計算機，計算機通過繪製h-F圖像和數據運算得出結果，可實現對比和矯正，使數據更加準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]附圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0011]附圖2為本實用新型的手自動控制倉及固定架部位的結構示意圖。
[0012]圖中:網狀砝碼盤1、吊環2、雷達液位計3、可調節固定夾4、活塞5、氣壓泵6、顯示器7、熱電製冷控制器8、計算機9、底座10、連通管11、閥門12、熱電製冷層13、玻璃罩14、精密氣壓表15、肌張力傳感器16、密封性空心立杆17、金屬環18、水平氣泡裝置19、小手輪20、軟質細線21、內水位倉22、外水位倉23、水槽24、數據採集系統25。
【具體實施方式】
[0013]以下為本實用新型較佳的實施方式，並不因此而限定了本實用新型的保護範圍。
[0014]見圖1、圖2所示，一種液體表面張力係數測定儀，由網狀砝碼盤1、吊環2、雷達液位計3、可調節固定夾4、活塞5、氣壓泵6、顯示器7、熱電製冷控制器8、計算機9、底座10、連通管11、閥門12、熱電製冷層13、玻璃罩14、精密氣壓表15、肌張力傳感器16、密封性空心立杆17、金屬環18、水平氣泡裝置19、小手輪20、軟質細線21、內水位倉22、外水位倉23、水槽24及數據採集系統25組成；其特徵是所述網狀砝碼盤下方與吊環2相連接，網狀砝碼盤上設置有小手輪20，小手輪通過軟質細線21與金屬環18相連，金屬環18與位於密封性空心立杆17上橫杆內的肌張力傳感器相連；所述密封性空心立杆17固定在底座10上，且密封性空心立杆上固定有一可調節固定夾4 ;所述內水位倉22位於網狀砝碼盤I的正下方，通過可調節固定夾4固定在密封性空心立杆17上，內水位倉的側壁為熱電製冷層13,熱電製冷層靠近密封性空心立杆的一側頂端設置有一個雷達液位計3，且內水位倉與外水位倉23通過連通管相連通，連通管11與內水位倉相連接處具有一個活塞5 ;所述玻璃罩14罩在整個內水位倉和密封性空心立杆外，玻璃罩底部旋轉進入到底座10內，且玻璃罩上具有一測量玻璃罩內氣壓的精密氣壓表15 ;所述外水位倉23固定在玻璃罩外部的底座上,夕卜水位倉的底部設置有閥門12，閥門12的下方為水槽24 ;所述氣壓泵6位於玻璃罩外部的底座上，且氣壓泵的進出口與玻璃罩內部相連通；所述熱電製冷層13與熱電製冷控制器相連接；所述數據採集系統25與雷達液位計3、精密氣壓表15、肌張力傳感器16、顯示器7及計算機9相連接。
[0015]本實用新型中針對吊環的水平問題採用由金屬環18、網狀砝碼盤1、水平氣泡裝置19、吊環2、小手輪20、軟質細線21所組成的新型吊環砝碼盤一體裝置來解決，通過調節小手輪改變細線的長度以及水平儀來調節網狀砝碼盤I的水平從而調節吊環2的水平。
[0016]針對傳感器定標範圍和測量拉脫液膜時的數據範圍不一致問題，該裝置運用了連通器原理，使拉環自動拉脫，而且在拉脫過程中裝置處於一個無震動的環境中，打開閥門12控制其放水速度使外水位倉中的液面下降同時內水位倉中的液面也隨之下降，使其拉脫吊環。
[0017]關於自升現象的觀察與研究，該裝置利用雷達液位計3和計算機9實現了液體下降高度h和液體表面張力F同步圖像的繪製，這樣就形象直觀的展現了液膜高度的變化還有張力大小的變化。
[0018]針對外界自然環境因數對實驗的影響，尤其是空氣流動問題，該裝置採用玻璃罩14來解決,使系統內部具有一個穩定的環境。
[0019]實驗數據的採集與處理時，該裝置利用數據採集系統25來採集肌張力傳感器及雷達液位計3測出的數據，數據一邊通過顯示器7顯示出來，由人員進行記錄和運算，得出結果，另一邊傳輸給計算機9，計算機通過繪製h-F圖像和數據運算得出結果，可實現對比和矯正，使數據更加準確。
[0020]在實驗時，通過金屬環18將新型一體吊環砝碼盤掛在肌張力傳感器16的吊鉤上，接通顯示器7、計算機9、數據採集系統25的電源，預熱5分鐘，然後用法碼進行肌張力傳感器的定標以及數據的擬合，數據的運算擬合都由計算機中的Origin軟體實現，得出靈敏度。把內水位倉22固定在可調節固定夾4上並調節在適當位置，再把雷達液位計3以及熱電製冷層13的線接通。然後將玻璃罩14擰入底座，然後把6氣壓泵連接在14上。向外水位倉23中倒入液體，觀察內水位倉中液體的高度直到漫過吊環2釐米停止。在不改變所有條件下(溫度，氣壓)進行常規實驗，打開閥門12使液體以很慢的速度下流，並同時觀察顯示器示數，記錄最大值，並進數據處理和計算。將結果與計算機得出的結果進行比較，形成對照。然後觀察h-F圖像，分析各個過程所得出的結論。
[0021]當改變溫度條件的情況下，先向外水位倉內注水，通過熱電製冷控制器8控制具體的溫度，等待10分鐘，重複以上整個實驗過程。
[0022]當改變氣壓條件的情況下，通過觀察精密氣壓表15的示數，記錄氣壓的大小，先向外水位倉內注水，重複以上整個實驗過程。
[0023]當系統內部氣壓通過氣壓泵6增大或減小時，通過閥門12來放水時可使得系統內部氣壓發生連續變化，這樣就能測出氣壓發生連續變化時液體表面張力的變化。還能知道在拉脫那一瞬間氣壓的大小，這樣就能計算出該氣壓下表面液體張力係數的大小。
[0024]本實用新型有益效果是測定的數值穩定而準確，形象又直觀的反應出液體表面張力在各個階段的變化，可以在不同條件下測量液體表面張力，操作方便、易掌握。
【權利要求】
1.一種液體表面張力係數測定儀，由網狀砝碼盤、吊環、雷達液位計、可調節固定夾、活塞、氣壓泵、顯示器、熱電製冷控制器、計算機、底座、連通管、閥門、熱電製冷層、玻璃罩、精密氣壓表、肌張力傳感器、密封性空心立杆、金屬環、水平氣泡裝置、小手輪、軟質細線、內水位倉、外水位倉、水槽及數據採集系統組成；其特徵是所述網狀砝碼盤下方與吊環相連接，網狀砝碼盤上設置有小手輪，小手輪通過軟質細線與金屬環相連，金屬環與位於密封性空心立杆上橫杆內的肌張力傳感器相連；所述密封性空心立杆固定在底座上，且密封性空心立杆上固定有一可調節固定夾；所述內水位倉位於網狀砝碼盤的正下方，通過可調節固定夾固定在密封性空心立杆上，內水位倉的側壁為熱電製冷層，熱電製冷層靠近密封性空心立杆的一側頂端設置有一個雷達液位計，且內水位倉與外水位倉通過連通管相連通，連通管與內水位倉相連接處具有一個活塞；所述玻璃罩罩在整個內水位倉和密封性空心立杆夕卜，玻璃罩底部旋轉進入到底座內，且玻璃罩上具有一測量玻璃罩內氣壓的精密氣壓表；所述外水位倉固定在玻璃罩外部的底座上，外水位倉的底部設置有閥門，閥門的下方為水槽；所述氣壓泵位於玻璃罩外部的底座上，且氣壓泵的進出口與玻璃罩內部相連通；所述熱電製冷層與熱電製冷控制器相連接；所述數據採集系統與雷達液位計、精密氣壓表、肌張力傳感器、顯示器及計算機相連接。
【文檔編號】G01N13/02GK204128922SQ201420626838
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月19日 優先權日:2014年10月19日
【發明者】要國棟, 董振域, 李鵬, 王雲, 揚起, 闕耀華, 劉豔麗, 張佳佳 申請人:要國棟