一種液體表面張力系數(shù)測定儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種液體表面張力系數(shù)測定儀，由網(wǎng)狀砝碼盤、吊環(huán)、雷達(dá)液位計、可調(diào)節(jié)固定夾、活塞、氣壓泵、顯示器、熱電制冷控制器、計算機、底座、連通管、閥門、熱電制冷層、玻璃罩、精密氣壓表、肌張力傳感器、密封性空心立桿、金屬環(huán)、水平氣泡裝置、小手輪、軟質(zhì)細(xì)線、內(nèi)水位倉、外水位倉、水槽及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，本實用新型具有多種功能，能夠測定多重數(shù)據(jù)，有益效果是測定的數(shù)值穩(wěn)定而準(zhǔn)確，形象又直觀的反應(yīng)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】一種液體表面張力系數(shù)測定儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種液體表面張力系數(shù)測定儀，屬于檢測儀器領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]液體具有表面張力是液體的重要特征之一。測量液體的表面張力系數(shù)有多種方法，拉脫法是常用方法之一?，F(xiàn)有測定表面張力系數(shù)的物理裝置精確度不高，測量因數(shù)單一，而在現(xiàn)代的一些關(guān)于液體粘度、張力系數(shù)的科研都要求比較精確，目前的測量儀器已經(jīng)不能滿足對液體進(jìn)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、精確度高以及盡量減少人為誤差的液體表面張力系數(shù)測量裝置。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種液體表面張力系數(shù)測定儀，能夠使其精確的測量液體的張力系數(shù)和其他測量因數(shù)。
[0004]一種液體表面張力系數(shù)測定儀，由網(wǎng)狀砝碼盤、吊環(huán)、雷達(dá)液位計、可調(diào)節(jié)固定夾、活塞、氣壓泵、顯示器、熱電制冷控制器、計算機、底座、連通管、閥門、熱電制冷層、玻璃罩、精密氣壓表、肌張力傳感器、密封性空心立桿、金屬環(huán)、水平氣泡裝置、小手輪、軟質(zhì)細(xì)線、內(nèi)水位倉、外水位倉、水槽及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成；其特征是所述網(wǎng)狀砝碼盤下方與吊環(huán)相連接，網(wǎng)狀砝碼盤上設(shè)置有小手輪，小手輪通過軟質(zhì)細(xì)線與金屬環(huán)相連，金屬環(huán)與位于密封性空心立桿上橫桿內(nèi)的肌張力傳感器相連；所述密封性空心立桿固定在底座上，且密封性空心立桿上固定有一可調(diào)節(jié)固定夾；所述內(nèi)水位倉位于網(wǎng)狀砝碼盤的正下方，通過可調(diào)節(jié)固定夾固定在密封性空心立桿上，內(nèi)水位倉的側(cè)壁為熱電制冷層，熱電制冷層靠近密封性空心立桿的一側(cè)頂端設(shè)置有一個雷達(dá)液位計，且內(nèi)水位倉與外水位倉通過連通管相連通，連通管與內(nèi)水位倉相連接處具有一個活塞；所述玻璃罩罩在整個內(nèi)水位倉和密封性空心立桿夕卜，玻璃罩底部旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到底座內(nèi)，且玻璃罩上具有一測量玻璃罩內(nèi)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(shè)置有閥門，閥門的下方為水槽；所述氣壓泵位于玻璃罩外部的底座上，且氣壓泵的進(jìn)出口與玻璃罩內(nèi)部相連通；所述熱電制冷層與熱電制冷控制器相連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與雷達(dá)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(huán)的水平問題采用由金屬環(huán)、網(wǎng)狀砝碼盤、水平氣泡裝置、吊環(huán)、小手輪、軟質(zhì)細(xì)線所組成的新型吊環(huán)砝碼盤一體裝置來解決，通過調(diào)節(jié)小手輪改變細(xì)線的長度以及水平儀來調(diào)節(jié)網(wǎng)狀砝碼盤的水平從而調(diào)節(jié)吊環(huán)的水平。
[0006]針對傳感器定標(biāo)范圍和測量拉脫液膜時的數(shù)據(jù)范圍不一致問題，該裝置運用了連通器原理，使拉環(huán)自動拉脫，而且在拉脫過程中裝置處于一個無震動的環(huán)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(nèi)水位倉中的液面也隨之下降，使其拉脫吊環(huán)。
[0007]關(guān)于自升現(xiàn)象的觀察與研究，該裝置利用雷達(dá)液位計和計算機實現(xiàn)了液體下降高度h和液體表面張力F同步圖像的繪制，這樣就形象直觀的展現(xiàn)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(huán)境因數(shù)對實驗的影響，尤其是空氣流動問題，該裝置采用玻璃罩來解決，使系統(tǒng)內(nèi)部具有一個穩(wěn)定的環(huán)境。
[0009]實驗數(shù)據(jù)的采集與處理時，該裝置利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來采集肌張力傳感器及雷達(dá)液位計測出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)一邊通過顯示器顯示出來，由人員進(jìn)行記錄和運算，得出結(jié)果，另一邊傳輸給計算機，計算機通過繪制h-F圖像和數(shù)據(jù)運算得出結(jié)果，可實現(xiàn)對比和矯正，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:網(wǎng)狀砝碼盤1、吊環(huán)2、雷達(dá)液位計3、可調(diào)節(jié)固定夾4、活塞5、氣壓泵6、顯示器7、熱電制冷控制器8、計算機9、底座10、連通管11、閥門12、熱電制冷層13、玻璃罩14、精密氣壓表15、肌張力傳感器16、密封性空心立桿17、金屬環(huán)18、水平氣泡裝置19、小手輪20、軟質(zhì)細(xì)線21、內(nèi)水位倉22、外水位倉23、水槽24、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)25。

【具體實施方式】
[0013]以下為本實用新型較佳的實施方式，并不因此而限定了本實用新型的保護(hù)范圍。
[0014]見圖1、圖2所示，一種液體表面張力系數(shù)測定儀，由網(wǎng)狀砝碼盤1、吊環(huán)2、雷達(dá)液位計3、可調(diào)節(jié)固定夾4、活塞5、氣壓泵6、顯示器7、熱電制冷控制器8、計算機9、底座10、連通管11、閥門12、熱電制冷層13、玻璃罩14、精密氣壓表15、肌張力傳感器16、密封性空心立桿17、金屬環(huán)18、水平氣泡裝置19、小手輪20、軟質(zhì)細(xì)線21、內(nèi)水位倉22、外水位倉23、水槽24及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)25組成；其特征是所述網(wǎng)狀砝碼盤下方與吊環(huán)2相連接，網(wǎng)狀砝碼盤上設(shè)置有小手輪20，小手輪通過軟質(zhì)細(xì)線21與金屬環(huán)18相連，金屬環(huán)18與位于密封性空心立桿17上橫桿內(nèi)的肌張力傳感器相連；所述密封性空心立桿17固定在底座10上，且密封性空心立桿上固定有一可調(diào)節(jié)固定夾4 ;所述內(nèi)水位倉22位于網(wǎng)狀砝碼盤I的正下方，通過可調(diào)節(jié)固定夾4固定在密封性空心立桿17上，內(nèi)水位倉的側(cè)壁為熱電制冷層13,熱電制冷層靠近密封性空心立桿的一側(cè)頂端設(shè)置有一個雷達(dá)液位計3，且內(nèi)水位倉與外水位倉23通過連通管相連通，連通管11與內(nèi)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(nèi)水位倉和密封性空心立桿外，玻璃罩底部旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到底座10內(nèi)，且玻璃罩上具有一測量玻璃罩內(nèi)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(shè)置有閥門12，閥門12的下方為水槽24 ;所述氣壓泵6位于玻璃罩外部的底座上，且氣壓泵的進(jìn)出口與玻璃罩內(nèi)部相連通；所述熱電制冷層13與熱電制冷控制器相連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)25與雷達(dá)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(huán)的水平問題采用由金屬環(huán)18、網(wǎng)狀砝碼盤1、水平氣泡裝置19、吊環(huán)2、小手輪20、軟質(zhì)細(xì)線21所組成的新型吊環(huán)砝碼盤一體裝置來解決，通過調(diào)節(jié)小手輪改變細(xì)線的長度以及水平儀來調(diào)節(jié)網(wǎng)狀砝碼盤I的水平從而調(diào)節(jié)吊環(huán)2的水平。
[0016]針對傳感器定標(biāo)范圍和測量拉脫液膜時的數(shù)據(jù)范圍不一致問題，該裝置運用了連通器原理，使拉環(huán)自動拉脫，而且在拉脫過程中裝置處于一個無震動的環(huán)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(nèi)水位倉中的液面也隨之下降，使其拉脫吊環(huán)。
[0017]關(guān)于自升現(xiàn)象的觀察與研究，該裝置利用雷達(dá)液位計3和計算機9實現(xiàn)了液體下降高度h和液體表面張力F同步圖像的繪制，這樣就形象直觀的展現(xiàn)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(huán)境因數(shù)對實驗的影響，尤其是空氣流動問題，該裝置采用玻璃罩14來解決,使系統(tǒng)內(nèi)部具有一個穩(wěn)定的環(huán)境。
[0019]實驗數(shù)據(jù)的采集與處理時，該裝置利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)25來采集肌張力傳感器及雷達(dá)液位計3測出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)一邊通過顯示器7顯示出來，由人員進(jìn)行記錄和運算，得出結(jié)果，另一邊傳輸給計算機9，計算機通過繪制h-F圖像和數(shù)據(jù)運算得出結(jié)果，可實現(xiàn)對比和矯正，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。
[0020]在實驗時，通過金屬環(huán)18將新型一體吊環(huán)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)25的電源，預(yù)熱5分鐘，然后用法碼進(jìn)行肌張力傳感器的定標(biāo)以及數(shù)據(jù)的擬合，數(shù)據(jù)的運算擬合都由計算機中的Origin軟件實現(xiàn)，得出靈敏度。把內(nèi)水位倉22固定在可調(diào)節(jié)固定夾4上并調(diào)節(jié)在適當(dāng)位置，再把雷達(dá)液位計3以及熱電制冷層13的線接通。然后將玻璃罩14擰入底座，然后把6氣壓泵連接在14上。向外水位倉23中倒入液體，觀察內(nèi)水位倉中液體的高度直到漫過吊環(huán)2厘米停止。在不改變所有條件下(溫度，氣壓)進(jìn)行常規(guī)實驗，打開閥門12使液體以很慢的速度下流，并同時觀察顯示器示數(shù)，記錄最大值，并進(jìn)數(shù)據(jù)處理和計算。將結(jié)果與計算機得出的結(jié)果進(jìn)行比較，形成對照。然后觀察h-F圖像，分析各個過程所得出的結(jié)論。
[0021]當(dāng)改變溫度條件的情況下，先向外水位倉內(nèi)注水，通過熱電制冷控制器8控制具體的溫度，等待10分鐘，重復(fù)以上整個實驗過程。
[0022]當(dāng)改變氣壓條件的情況下，通過觀察精密氣壓表15的示數(shù)，記錄氣壓的大小，先向外水位倉內(nèi)注水，重復(fù)以上整個實驗過程。
[0023]當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)內(nèi)部氣壓發(fā)生連續(xù)變化，這樣就能測出氣壓發(fā)生連續(xù)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系數(shù)的大小。
[0024]本實用新型有益效果是測定的數(shù)值穩(wěn)定而準(zhǔn)確，形象又直觀的反應(yīng)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(quán)利要求】
1.一種液體表面張力系數(shù)測定儀，由網(wǎng)狀砝碼盤、吊環(huán)、雷達(dá)液位計、可調(diào)節(jié)固定夾、活塞、氣壓泵、顯示器、熱電制冷控制器、計算機、底座、連通管、閥門、熱電制冷層、玻璃罩、精密氣壓表、肌張力傳感器、密封性空心立桿、金屬環(huán)、水平氣泡裝置、小手輪、軟質(zhì)細(xì)線、內(nèi)水位倉、外水位倉、水槽及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成；其特征是所述網(wǎng)狀砝碼盤下方與吊環(huán)相連接，網(wǎng)狀砝碼盤上設(shè)置有小手輪，小手輪通過軟質(zhì)細(xì)線與金屬環(huán)相連，金屬環(huán)與位于密封性空心立桿上橫桿內(nèi)的肌張力傳感器相連；所述密封性空心立桿固定在底座上，且密封性空心立桿上固定有一可調(diào)節(jié)固定夾；所述內(nèi)水位倉位于網(wǎng)狀砝碼盤的正下方，通過可調(diào)節(jié)固定夾固定在密封性空心立桿上，內(nèi)水位倉的側(cè)壁為熱電制冷層，熱電制冷層靠近密封性空心立桿的一側(cè)頂端設(shè)置有一個雷達(dá)液位計，且內(nèi)水位倉與外水位倉通過連通管相連通，連通管與內(nèi)水位倉相連接處具有一個活塞；所述玻璃罩罩在整個內(nèi)水位倉和密封性空心立桿夕卜，玻璃罩底部旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到底座內(nèi)，且玻璃罩上具有一測量玻璃罩內(nèi)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(shè)置有閥門，閥門的下方為水槽；所述氣壓泵位于玻璃罩外部的底座上，且氣壓泵的進(jìn)出口與玻璃罩內(nèi)部相連通；所述熱電制冷層與熱電制冷控制器相連接；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與雷達(dá)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(yōu)先權(quán)日:2014年10月19日
【發(fā)明者】要國棟, 董振域, 李鵬, 王云, 揚起, 闕耀華, 劉艷麗, 張佳佳 申請人:要國棟