CN203858181U - 一种新型液体表面张力系数测定仪 - Google Patents

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Abstract

一种新型液体表面张力系数测定仪，在测量吊环上方增设调节吊环，调节吊环的侧壁上开设有3个均匀分布的水平通孔，水平通孔处开设有竖直线孔，竖直线孔与水平通孔连通，水平通孔内设置有调节手轮，悬线反向缠绕在调节手轮上，悬线的一端穿通竖直线孔与硅压阻力敏传感器固定连接，悬线的另一端穿通竖直线孔与测量吊环固定连接，调节手轮与调节吊环形成转动配合，测量吊环的内壁上固定有圆形定位板，圆形定位板与测量吊环的下表面平行并位于下表面上方，圆形定位板上固定有水平仪。测量吊环在测量时完全处于水平状态，操作简单方便，避免了粗大误差的引入，减小了测量误差，提高了测量精度，可以测量不同温度下的液体表面张力系数。

Description

一种新型液体表面张力系数测定仪
技术领域
本实用新型属于测量仪表技术领域，涉及到一种测定仪，特别是一种新型液体表面张力系数测定仪。
背景技术
液体表面具有张力，利用它能够说明物质的液体状态所特有的许多现象，如泡沫的形成、湿润和毛细现象等。在工业技术上，如浮选技术和液体输送技术等方面都要对表面张力进行研究。在现有的液体表面张力系数测定仪中，一般采用拉脱法测量液体表面张力系数，目前大都用半导体电阻应变片构成的硅压阻力敏传感器和数字电压表来取代以往的约利弹簧秤、扭秤、天平等，进行液体表面张力系数的测量，现有的液体表面张力系数测定仪存在以下几点不足：（1）通过调节3根细金属丝的长短，用眼睛观察判断吊环下沿距离水面的距离是否均匀一致，用此方法既不方便，又没有科学依据，吊环是否水平很难判断，调节不好直接影响到测量结果的准确性，测量时如吊环偏差1°，测量结果引入误差为0.5%，偏差2°，则误差为16%；（2）液位调节装置不能保证容器上下平稳移动，容易导致容器下降时吊环或砝码盘震动、摆动（单摆与锥摆）、转动等，这样会使硅压阻力敏传感器上的挂钩受力不稳定、不竖直，数字电压表显示不稳定，液膜容易突然断裂，引入粗大误差使测量精度降低；（3）只能测量室温环境下的液体表面张力系数，不能满足实际测量时的不同需求。
发明内容
本实用新型为解决现有技术中液体表面张力系数测定仪测量误差较大的技术问题，设计了一种新型液体表面张力系数测定仪，利用调节吊环上的调节手轮来调节悬线的长度，使测量吊环在测量时完全处于水平状态，操作简单方便，避免了粗大误差的引入，减小了测量误差，提高了测量精度。
本实用新型所采用的具体技术方案是：一种新型液体表面张力系数测定仪，包括数字电压表、支架、定标装置，支架顶部的横梁上设置有与数字电压表连接的硅压阻力敏传感器，测量吊环借助悬线吊挂在硅压阻力敏传感器下方，测量吊环下方设置有容器，容器上设置有液位调节装置，关键是：在测量吊环上方增设调节吊环，调节吊环的侧壁上开设有3个均匀分布的水平通孔，水平通孔处开设有竖直线孔，竖直线孔与水平通孔连通，水平通孔内设置有调节手轮，悬线反向缠绕在调节手轮上，悬线的一端穿通竖直线孔与硅压阻力敏传感器固定连接，悬线的另一端穿通竖直线孔与测量吊环固定连接，调节手轮与调节吊环形成转动配合，测量吊环的内壁上固定有圆形定位板，圆形定位板与测量吊环的下表面平行并位于下表面上方，圆形定位板上固定有水平仪。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，操作方便，利用调节吊环上的调节手轮来调节悬线的长度，通过观察水平仪使测量吊环完全处于水平状态。利用放水阀来控制待测液体的流速，使液面下降平稳，拉脱容易，而且可以避免液面抖动导致的测量吊环或砝码盘震动、摆动（单摆与锥摆）、转动等，使硅压阻力敏传感器上的挂钩受力稳定、竖直，数字电压表显示稳定，避免了粗大误差的引入，减小了测量误差，提高了测量精度。利用恒温加热仪对容器中的待测液体进行加热，可以测量不同温度下的液体表面张力系数，满足实际测量时的不同需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中测量吊环的剖面示意图。
图3是本实用新型中调节吊环的俯视图。
图4是本实用新型中调节手轮的主视图。
图5是本实用新型中调节手轮的俯视图。
附图中，1代表数字电压表，2代表支架，3代表硅压阻力敏传感器，4代表测量吊环，5代表悬线，6代表容器，7代表调节吊环，8代表竖直线孔，9代表圆形定位板，10代表水平仪，11代表导流管，12代表接液容器，13代表放水阀，14代表挂钩，15代表转轴，16代表把手，17代表穿线孔。
具体实施方式
本实用新型为解决现有技术中液体表面张力系数测定仪测量误差较大的技术问题，设计了一种新型液体表面张力系数测定仪，利用调节吊环7来调节悬线5的长度，使测量吊环4在测量时完全处于水平状态，操作简单方便，避免了粗大误差的引入，减小了测量误差，提高了测量精度。
一种新型液体表面张力系数测定仪，包括数字电压表1、支架2、定标装置，支架2顶部的横梁上设置有与数字电压表1连接的硅压阻力敏传感器3，测量吊环4借助悬线5吊挂在硅压阻力敏传感器3下方，测量吊环4下方设置有容器6，容器6上设置有液位调节装置，关键是：在测量吊环4上方增设调节吊环7，调节吊环7的侧壁上开设有3个均匀分布的水平通孔，水平通孔处开设有竖直线孔8，竖直线孔8与水平通孔连通，水平通孔内设置有调节手轮，悬线5反向缠绕在调节手轮上，悬线5的一端穿通竖直线孔8与硅压阻力敏传感器3固定连接，悬线5的另一端穿通竖直线孔8与测量吊环4固定连接，调节手轮与调节吊环7形成转动配合，测量吊环4的内壁上固定有圆形定位板9，圆形定位板9与测量吊环4的下表面平行并位于下表面上方，圆形定位板9上固定有水平仪10。利用调节手轮可以对悬线5长度进行调节，通过观察水平仪10使测量吊环4完全处于水平状态，使硅压阻力敏传感器3上的挂钩14受力稳定、竖直，数字电压表1显示稳定，避免了粗大误差的引入，减小了测量误差，提高了测量精度。
所述的调节手轮包括转轴15，转轴15的一端固定有把手16，转轴15上开设有圆形的通孔作为穿线孔17，悬线5穿通穿线孔17并反向缠绕在转轴15上，利用穿线孔17实现悬线5的反向缠绕，结构简单，操作方便。
所述的容器6为恒温加热仪，利用恒温加热仪对待测液体进行加热，可以测量不同温度下的液体表面张力系数，满足实际测量时的不同需求。
所述的液位调节装置包括与容器6连通的导流管11，导流管11与接液容器12连通，导流管11上设置有放水阀13，利用放水阀13来控制待测液体的流速，使液面下降平稳，拉脱容易，而且可以避免液面抖动导致的测量吊环4或砝码盘震动、摆动（单摆与锥摆）、转动等，使硅压阻力敏传感器3上的挂钩14受力稳定、竖直，数字电压表1显示稳定，避免粗大误差（过失误差）的引入，提高测量精度。
所述的定标装置包括放置在测量吊环4上表面的砝码盘、砝码。
所述的测定仪还包括与硅压阻力敏传感器3固定连接的挂钩14，悬线5挂在挂钩14上，测量时将悬线5挂在挂钩14上即可，操作简单方便。
本实用新型在具体实施时包括以下步骤：
a、首先打开数字电压表1预热三至五分钟，然后利用定标装置对硅压阻力敏传感器3进行定标。其具体操作为将砝码盘挂在硅压阻力敏传感器3的挂钩上，通过旋转调零旋钮，使数字电压表1归零，然后将七个0.5g的砝码依次加在砝码盘中，记录下相应的电压输出值，通过最小二乘法对测量数据拟合直线，得到硅压阻力敏传感器3的灵敏度B。
b、用游标卡尺测量测量吊环4的内、外直径，分别记为D1、D2。
c、通过调节吊环7上的调节手轮调节悬线5的长度，通过观察固定在圆形定位板9上的水平仪10判断测量吊环4是否达到水平。
d、在容器6中装入待测液体，使测量吊环4下沿浸入待测液体中，打开恒温加热仪的电源预热，利用温度控制装置设定目标温度，恒温加热仪开始工作，由于热传导的作用，待测液体温度会慢慢接近设定的目标温度。
e、打开液位调节装置上的放水阀13，缓慢释放待测液体，利用放水阀13控制好液面下降速度。记下测量吊环4即将拉断液柱前数字电压表1的读数值U1，拉断后瞬间数字电压表1的读数值U2。
f、根据F=π（D1+D2）α=（U1-U2）∕B得液体表面张力系数α=（U1-U2）∕π（D1+D2）B，与标准值进行比较计算测量误差。
以纯水为例：一般情况下，25℃时水的表面张力系数是7.196×10-2N/m，液体表面张力系数可以利用相对偏差来描述误差情况，现有仪器所得的相对偏差约为2.5%，而利用本实用新型所得的相对偏差约为0.8%，通过对比，不难看出，本实用新型结构简单，操作方便，利用调节手轮对悬线5的长度进行调整，使测量吊环4完全处于水平状态，使硅压阻力敏传感器3上的挂钩14受力稳定、竖直，数字电压表1显示稳定，避免了粗大误差的引入，减小了测量误差，提高了测量精度，利用恒温加热仪对待测液体进行加热，可以测量不同温度下的液体表面张力系数，满足实际测量时的不同需求。

Claims (5)

1.一种新型液体表面张力系数测定仪，包括数字电压表（1）、支架（2）、定标装置，支架（2）顶部的横梁上设置有与数字电压表（1）连接的硅压阻力敏传感器（3），测量吊环（4）借助悬线（5）吊挂在硅压阻力敏传感器（3）下方，测量吊环（4）下方设置有容器（6），容器（6）上设置有液位调节装置，其特征在于：在测量吊环（4）上方增设调节吊环（7），调节吊环（7）的侧壁上开设有3个均匀分布的水平通孔，水平通孔处开设有竖直线孔（8），竖直线孔（8）与水平通孔连通，水平通孔内设置有调节手轮，悬线（5）反向缠绕在调节手轮上，悬线（5）的一端穿通竖直线孔（8）与硅压阻力敏传感器（3）固定连接，悬线（5）的另一端穿通竖直线孔（8）与测量吊环（4）固定连接，调节手轮与调节吊环（7）形成转动配合，测量吊环（4）的内壁上固定有圆形定位板（9），圆形定位板（9）与测量吊环（4）的下表面平行并位于下表面上方，圆形定位板（9）上固定有水平仪（10），所述的液位调节装置包括与容器（6）连通的导流管（11），导流管（11）与接液容器（12）连通，导流管（11）上设置有放水阀（13）。
2.根据权利要求1所述的一种新型液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述的调节手轮包括转轴（15），转轴（15）的一端固定有把手（16），转轴（15）上开设有圆形的通孔作为穿线孔（17），悬线（5）穿通穿线孔（17）并反向缠绕在转轴（15）上。
3.根据权利要求1所述的一种新型液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述的容器（6）为恒温加热仪。
4.根据权利要求1所述的一种新型液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述的定标装置包括放置在测量吊环（4）上表面的砝码盘、砝码。
5.根据权利要求1所述的一种新型液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述的测定仪还包括与硅压阻力敏传感器（3）固定连接的挂钩（14），悬线（5）挂在挂钩（14）上。 
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