CN219496064U - 一种变温液体表面张力系数测定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变温液体表面张力系数测定仪，包括底座以及安装在底座上的支杆；其特征是所述底座上安装有升降台；所述升降台上安装有加热水槽；所述支杆上安装有压力测试组件；所述升降台上安装有光电门组件；所述加热水槽包括水槽器皿、安装在水槽器皿外的保温罩以及安装在水槽器皿上的加热组件。本实用新型通过利用加热水槽改变待测液体的温度，便于使用拉脱法测量不同温度条件下液体的表面张力系数；通过利用光电门组件上的码盘随升降台旋转，码盘的通光孔触发光电门的开和关，用单片机控制***检测光电门变化情况，实现码盘旋转一周出现50个脉冲信号，使用高低电平技术，实现0.01mm的上下位移检测，从而得到液膜高度与拉力大小的变化关系。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体表面张力系数测定技术领域，具体是指一种变温液体表面张力系数测定仪。
背景技术
液体表面张力系数是表现液体性质的一个重要参数，拉脱法是用称量仪器直接测量液体的表面张力，测量方法直观，概念清楚，是测量液体表面张力的常用方法，现有的技术中，如公开时间为2013年5月15号，公开号为CN202939112U的中国实用新型专利公开了液体表面张力系数测量装置，包括：底座，所述的底座通过支撑柱与托盘连接，所述的托盘上安装有液体器皿，所述的液体器皿的上方安装有环形吊片，所述的环形吊片与内部安装有力敏传感器的横梁连接，所述的横梁安装在支架上，所述的支架上安装有升降调节机构，所述的支架固定安装在所述的底座上，所述的力敏传感器与液体表面张力系数测定仪连接；
通过采用力敏传感器与液体表面张力系数测定仪连接，测量结果易于观察，减少了调整步骤，操作方便，抗气流干扰，测量误差小、精度高，实验原理表达清晰、直观，可广泛用于物理、化学等实验及科学研究；
但是该实用新型专利的技术方案只能在同一个测试架上对常温状态下的液体测试其表面张力系数，无法在同一测试架上对不同温度的液体进行实验，从而缩小了实验的范围。为此，提出一种变温液体表面张力系数测定仪。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决以上问题而提出一种变温液体表面张力系数测定仪。
为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种变温液体表面张力系数测定仪，包括底座以及安装在底座上的支杆；其特征是所述底座上安装有升降台；所述升降台上安装有加热水槽；所述支杆上安装有压力测试组件；所述升降台上安装有光电门组件；所述加热水槽包括水槽器皿、安装在水槽器皿外的保温罩以及安装在水槽器皿上的加热组件。
作为优选，所述加热水槽通过保温罩安装在升降台上；所述加热组件包括安装在水槽器皿上的若干个加热片、温度传感器以及温度开关。
作为优选，所述水槽器皿上还安装有开关压板；所述温度开关通过开关压板固定在水槽器皿上。
作为优选，所述升降台包括安装在底座上的导向套、安装在导向套外的转动套、活动安装在转动套内的伸缩杆以及安装在伸缩杆上的托盘；所述光电门组件安装在转动套和底座上。
作为优选，所述伸缩杆上安装有导向销；所述导向套上设有导向槽。
作为优选，所述光电门组件包括安装在转动套上的码盘以及与码盘相适配并固定在底座上的光电门。
作为优选，所述底座上还安装有若干个水平调节螺丝。
作为优选，所述压力测试组件包括安装在支杆上的固定座、安装在固定座上的压力传感器以及与压力传感器相连接的吊环。
本实用新型的有益效果：通过利用加热水槽改变待测液体的温度，便于使用拉脱法测量不同温度条件下液体的表面张力系数 ；
通过利用光电门组件上的码盘随升降台进行旋转，码盘上的通光孔会起到触发光电门的开和关，用单片机控制***检测光电门的变化情况，实现码盘每旋转一周出现50个脉冲信号，并使用高低电平技术，可以实现0.01mm的上下位移检测，从而得到液膜高度与拉力大小的变化关系。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的剖视图。
图3是本实用新型加热水槽的结构示意图。
图4是本实用新型升降台的结构示意图。
图例说明：1底座；101水平调节螺丝；2支杆；3升降台；301导向套；302转动套；303伸缩杆；304托盘；305导向销；306导向槽；4加热水槽；401水槽器皿；402保温罩；403加热组件；404加热片；405温度传感器；406温度开关；407开关压板；5压力测试组件；501固定座；502压力传感器；503吊环；6光电门组件；601码盘；602光电门。
具体实施方式
下面我们结合附图对本实用新型所述的一种变温液体表面张力系数测定仪做进一步的说明。
参阅附图1-4所示，本实施例中一种变温液体表面张力系数测定仪，包括底座1以及安装在底座1上的支杆2；其特征是所述底座1上安装有升降台3；所述升降台3上安装有加热水槽4；所述支杆2上安装有压力测试组件5；所述升降台3上安装有光电门组件6；所述加热水槽4包括水槽器皿401、安装在水槽器皿401外的保温罩402以及安装在水槽器皿401上的加热组件403；通过利用加热水槽4改变待测液体的温度，便于使用拉脱法测量不同温度条件下液体的表面张力系数 ，扩大实验的范围；通过利用光电门组件6上的码盘601随升降台3进行旋转，码盘601上的通光孔会起到触发光电门602的开和关，用单片机控制***检测光电门的变化情况，实现码盘601每旋转一周出现50个脉冲信号，并使用高低电平技术，可以实现0.01mm的上下位移检测，从而得到液膜高度与拉力大小的变化关系。
参阅附图1-4所示，所述加热水槽4通过保温罩402安装在升降台3上；所述加热组件403包括通过螺钉安装在水槽器皿401上的若干个加热片404、温度传感器405以及温度开关406；所述水槽器皿401上还安装有开关压板407；所述温度开关406通过开关压板407固定在水槽器皿401上；通过利用加热片404对水槽器皿401内的液体进行加热，从而便于使用拉脱法测量不同温度条件下液体的表面张力系数 ，扩大实验的范围。
参阅附图1-4所示，所述升降台3包括安装在底座1上的导向套301、安装在导向套301外的转动套302、通过螺纹活动安装在转动套302内的伸缩杆303以及通过螺钉安装在伸缩杆303上的托盘304；所述光电门组件6安装在转动套302和底座1上；所述伸缩杆303上安装有导向销305；所述导向套301上设有导向槽306；所述光电门组件6包括安装在转动套302上的码盘601以及与码盘601相适配并固定在底座1上的光电门602；通过旋转转动套302，转动套302旋转因与伸缩杆303为螺纹连接固带动伸缩杆303运动，同时带动码盘601进行旋转，码盘601上的通光孔会起到触发光电门602的开和关，用单片机控制***检测光电门602的变化情况，实现码盘601每旋转一周出现50个脉冲信号，并使用高低电平技术，可以实现0.01mm的上下位移检测，从而得到液膜高度与拉力大小的变化关系，伸缩杆303带动导向销305沿导向套301上的导向槽306运动，同时带动托盘304运动，托盘304带动加热水槽4进行运动，从而便于带动加热水槽4的升降。
参阅附图1-4所示，所述底座1上还安装有若干个水平调节螺丝101；所述压力测试组件5包括安装在支杆2上的固定座501、安装在固定座501上的压力传感器502以及与压力传感器502相连接的吊环503。
本实用新型中，将底座1上的压力传感器502、加热水槽4以及光电门602分别与测试仪相连接，首先对压力传感器502进行定标，打开测试仪的电源开关，将测试仪进行预热并进入至“传感器灵敏度测量实验界面”，然后在压力传感器502端头的小钩上挂上砝码盘，并将拉力值置零；然后通过水平泡将底座调节水平，在砝码盘上加载如0g、0.5g、1.0g、1.5g、2.0g等质量的砝码，待测试仪上电压值显示稳定，砝码盘静止情况上录入对于砝码重力作用下的电压值，然后按下测试仪上的“灵敏度”按钮，得到压力传感器灵敏度K；
然后用游标卡尺测量吊环503上金属圆环的外径D1和内径D2，并在实验前将吊环503放置在NaOH溶液中浸泡20-30秒，然后用净水洗净，同时将水槽器皿清洗干净并加入待测液体；
然后将吊环503挂在压力传感器502端头的小钩上，并将测试仪进入至“液体表面张力系数测量实验界面”，将拉力值置零，设置合适的阈值电压，然后通过旋转转动套302，转动套302旋转因与伸缩杆303为螺纹连接固带动伸缩杆303运动向上，伸缩杆303带动导向销305沿导向套301上的导向槽306运动向上运动，同时带动托盘304运动，托盘304带动加热水槽4向上运动，直至将吊环503的下沿部分完全浸入待测液体中，在测试仪上将位移置零，并按下“开始”按键，然后反向旋转转动套302，转动套302旋转因与伸缩杆303为螺纹连接固带动伸缩杆303向下，伸缩杆303带动导向销305沿导向套301上的导向槽306运动向下运动，同时带动托盘304运动，托盘304带动加热水槽4向下运动，在液体面缓慢下降时，吊环503与液面间会形成一环形液膜，继续下降液面，直至液膜破裂停止实验，然后从测试仪上的实验数据中找到环形液膜即将拉断前一瞬间电压表读数值U1和液膜拉断后一瞬间电压表读数值U2，利公式液体的表面张力系数α=(U1-U2)/K×π(D1+D2)得到液体的表面张力系数；同时转动套302在旋转时会带动码盘601进行旋转，码盘601上的通光孔会起到触发光电门602的开和关，用单片机控制***检测光电门602的变化情况，实现码盘601每旋转一周出现50个脉冲信号，并使用高低电平技术，可以实现0.01mm的上下位移检测，从而得到液膜高度与拉力大小的变化关系；
当需要测试不同温度条件下液体的表面张力系数时，测试仪通过设定的温度值控制加热电源对水槽器皿401上的加热片404通电对水槽器皿401内的液体进行加热，温度传感器405实施感应液体的温度并传回测试仪内进行反馈控制，直到液体温度不变后即可开展当前温度下的液体表面张力系数测量；然后重复上述的步骤测试不同温度条件下液体的表面张力系数。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种变温液体表面张力系数测定仪，包括底座（1）以及安装在底座（1）上的支杆（2）；其特征是所述底座（1）上安装有升降台（3）；所述升降台（3）上安装有加热水槽（4）；所述支杆（2）上安装有压力测试组件（5）；所述升降台（3）上安装有光电门组件（6）；所述加热水槽（4）包括水槽器皿（401）、安装在水槽器皿（401）外的保温罩（402）以及安装在水槽器皿（401）上的加热组件（403）。
2.根据权利要求1所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述加热水槽（4）通过保温罩（402）安装在升降台（3）上；所述加热组件（403）包括安装在水槽器皿（401）上的若干个加热片（404）、温度传感器（405）以及温度开关（406）。
3.根据权利要求2所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述水槽器皿（401）上还安装有开关压板（407）；所述温度开关（406）通过开关压板（407）固定在水槽器皿（401）上。
4.根据权利要求1所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述升降台（3）包括安装在底座（1）上的导向套（301）、安装在导向套（301）外的转动套（302）、活动安装在转动套（302）内的伸缩杆（303）以及安装在伸缩杆（303）上的托盘（304）；所述光电门组件（6）安装在转动套（302）和底座（1）上。
5.根据权利要求4所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述伸缩杆（303）上安装有导向销（305）；所述导向套（301）上设有导向槽（306）。
6.根据权利要求4所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述光电门组件（6）包括安装在转动套（302）上的码盘（601）以及与码盘（601）相适配并固定在底座（1）上的光电门（602）。
7.根据权利要求6所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述底座（1）上还安装有若干个水平调节螺丝（101）。
8.根据权利要求1所述的一种变温液体表面张力系数测定仪，其特征在于：所述压力测试组件（5）包括安装在支杆（2）上的固定座（501）、安装在固定座（501）上的压力传感器（502）以及与压力传感器（502）相连接的吊环（503）。
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