液体表面张力测量仪制造技术

本发明专利技术公开一种液体表面张力测量仪，属液体表面张力测量设备领域，包括支架、测量装置、载物台、控制箱，所述支架包括支架杆、底座；所述测量装置包括测量架、传感器、调节平台，测量架可滑动地设置在支架杆上，传感器固定在测量架上，传感器通过连杆与的调节平台固定连接，调节平台通过多根吊索吊装着1个测量环；载物台可滑动地设置在支架杆上，其包括载物板和上容器，上容器底部设有放液管，放液管穿过载物板向下延伸；控制箱与传感器电连接。本仪器灵敏度好、稳定性好、操作简单，用秤量仪器直接测量液体的表面张力，将微小的表面张力转换成模拟电信号，经放大和A/D处理后，能直观准确地得到张力值。

Liquid surface tension measuring instrument

The invention discloses a liquid surface tension measuring instrument, which belongs to the field of liquid surface tension measurement equipment, including a bracket, a measuring device, a carrier table and a control box. The bracket comprises a support rod and a base. The measuring device includes a measuring frame, a sensor and an adjustment platform, and a measuring frame can be slidably arranged on a support bar. The sensor is fixed on the measuring frame, the sensor is fixed with the adjusting platform of the connecting rod, and the adjustment platform is hoist 1 Measuring rings through multiple sling; the carrier table can be slidably arranged on the support rod, which includes the carrier plate and the upper container, the bottom of the upper container is equipped with the discharge pipe, the discharge pipe is stretched down by the overload material plate; the control box is extended; the control box is extended down; the control box is extended. Electrical connection with the sensor. This instrument has good sensitivity, good stability and simple operation. The surface tension of liquid is measured directly by scale instrument, and the micro surface tension is converted into analog signal. The tension value can be obtained intuitively and accurately after amplification and A/D treatment.

【技术实现步骤摘要】
液体表面张力测量仪
本专利技术涉及一种液体表面张力测量设备，特别涉及一种液体表面张力测量仪。
技术介绍
液体的表面张力是表征液体性质的一个重要参数。测量液体的表面张力系数有多种方法，拉脱法是测量液体表面张力系数常用的方法之一。当前物理实验室使用的拉脱法测量液体表面张力系数，该方法采用焦利称——使用弹簧作为力敏传感器，其测量的灵敏度和稳定性制约了测量精度，另一方面操作不易、不直观，特别是用于教学时，学生对这种方法不感兴趣，教学效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种灵敏度好、稳定性好、操作简单的液体表面张力测量仪，用秤量仪器直接测量液体的表面张力，将微小的液体表面张力转换成模拟电信号，经信号放大和A/D处理后，能直观准确地在显示屏上得到张力值。本专利技术提出一种液体表面张力测量仪，包括支架、测量装置、载物台、控制箱，所述支架包括支架杆、底座；所述测量装置包括测量架、传感器、调节平台，测量架可滑动地设置在支架杆上，传感器固定在测量架上，传感器通过连杆与的调节平台固定连接，调节平台通过多根吊索吊装着1个测量环；载物台可滑动地设置在支架杆上，其包括载物板和上容器，上容器底部设有放液管，放液管穿过载物板向下延伸；控制箱与传感器电连接，控制箱上设有显示屏和控制键。优选地，所述测量装置上设有调节测量架高度的粗调螺丝、精调螺丝；载物台上设有高度调节螺丝。所述吊索为3根，调节平台上等距设有3个水平调节螺丝，3根吊索分别连接在3个水平调节螺丝的底部。所述水平调节螺丝包括大螺母、固定筒、调节杆，固定筒中段边接着凸起的定位环，定位环以上的固定筒设有外螺纹，大螺母相应地设有内螺纹；固定筒内设有通孔，调节杆与通孔螺纹连接；所述通孔包括大孔段、小孔段，小孔段设有内螺纹；调节杆中段设有调节螺母，调节螺母与调节杆固定连接，调节螺母以上的调节杆设有与小孔段内螺纹相配合的外螺纹。所述调节平台为一金属圆片；调节平台通过2根连杆与传感器连接；传感器为硅压阻式力敏传感器；控制箱内设有ARM微处理器和天线，通过ARM微处理器控制传感器、天线、电源、显示屏、存储器各模块的协调工作。所述硅压阻式力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片包括四个硅扩散电阻敏感膜，该四个硅扩散电阻集成一个惠四通电桥，敏感膜贴在弹性梁变形部位，在仪器中上梁变形时拉伸，下梁变形时压缩。本测量仪还包括用于测量环水平校准的水准仪、用于传感器定标的法码；在底座上放置着下容器。本专利技术还提供上述的液体表面张力测量仪的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)调整测量环水平：接通电源并开机，将水准仪放到测量环上，调整三个水平调节螺丝，使测量环水平；(B)传感器定标：分别将多个不同克重的砝码放到调节平台上，根据控制箱上显示屏上显示的稳定后的数据，操纵控制键使传感器定标。(C)测量：通过粗调螺丝、精调螺丝调节测量架高度，通过高度调节螺丝调节载物台高度，使测量环下端浸入上容器内的液体中；稳定后打开放液管的阀门，液体慢慢出，控制箱不断地采集数据，直到液面和测量环分离，显示屏上显示和采集的最大数即液体表面张力优选地，在“(C)测量”步骤中，避免向上移动测量环或向下移动上容器，引起振动，使测量误差偏大。在操作时，控制箱通过天线收到总控制台指令，测量的数据通过天线无线传输给总控制台；在“(A)调整测量环水平”之前，将测量环在NaOH溶液中浸泡20-30秒，然后用净水洗净吹干。本专利技术的有益效果是：通过粗调螺丝、精调螺丝、高度调节螺丝配合，能准确调节测量架与载物台之间的间距；通过3个三个水平调节螺丝和水准仪配合，能精确、方便地调节测量环至水平位置，比传统测量仪的凭经验调节弹簧更快捷、准确，通过大螺母与固定筒的定位环配合，可将固定筒可靠地固定在调节平台的靠近边缘处的三个安装孔内；调节杆中段设有凸起的调节螺母，便于手动旋拧调节螺母，使调节杆上移或下降；固定筒的通孔的小孔段设有内螺纹，该内螺纹与调节杆上部的外螺纹相配合实现调节杆的上下调节；通孔只有小段内壁设有内螺纹，利于降低加工难度，且越小的孔越能提高调节精度，且减少调节阻力，只需很小的力量就能拧动调节螺母；液体表面张力实验仪由ARM微处理器控制，实验人员通过按键，向ARM微处理器发出指令，根据得到的指令，ARM微处理器，控制各模块协调传感器、天线、电源、显示屏、存储器该五模块工作。天线和ARM微处理器便于群体性使用本测量仪，如学生们实验操作，通过天线收到教师控制台指令，并发出相应的数据给教师控制台，方便老师掌握学生实验情况。用秤量仪器直接测量液体的表面张力，测量方法直观、清楚，用拉脱法测量液体表面张力约在1×10-3～1×10-2N之间，需要有一种量程范围较小、精度高、灵敏度高、稳定性好的测量力的仪器，本测量仪比传统的焦利秤、扭秤等灵敏度高、稳定性好，用秤量仪器直接测量液体的表面张力，采用硅压阻力敏传感器将微小的液体表面张力转换为电信号，经过微处理器ARM,对传感器输出信号采集处理，将微小的液体表面张力转换成模拟电信号，经信号放大和A/D处理后，能直观准确地在显示屏上得到张力值；装置调节好后，打开阀门，液体流出，整个测量过程中，没有其它振动源，测量结果准确。操作简单。特别时在用于教学时，学生可以集中注意观察水面拉模的物理过程，更好地理解物理现象。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的控制原理图；图3为本专利技术的水平调节螺丝部件结构示意图。附图标记：支架1、测量装置2、载物台3、控制箱4、支架杆5、底座6、测量架7、传感器8、调节平台9、连杆10、吊索11、测量环12、载物板13、上容器14、放液管15、显示屏16、控制键17、粗调螺丝18、精调螺丝19高度调节螺丝20、水平调节螺丝21、水准仪22、下容器23、大螺母24、固定筒25、调节杆26、定位环27、通孔28、调节螺母29。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式实施例一参照图1、2，本实施例包括支架1、测量装置2、载物台3、控制箱4，所述支架1包括支架杆5、底座6；所述测量装置包括测量架7、传感器8、调节平台9，测量架7可滑动地设置在支架杆5上，传感器8固定在测量架7上，传感器8通过连杆10与的调节平台9固定连接，调节平台9通过多根吊索11吊装着1个测量环12；载物台3可滑动地设置在支架杆5上，其包括载物板13和上容器14，上容器底部设有放液管15，放液管15穿过载物板13向下延伸；控制箱4与传感器8电连接，控制箱4上设有显示屏16和控制键17。所述测量装置2上设有调节测量架7高度的粗调螺丝18、精调螺丝19；载物台3上设有高度调节螺丝20。所述吊索11为3根，调节平台9上等距设有3个水平调节螺丝21，3根吊索分别连接在3个水平调节螺丝21的底部。所述水平调节螺丝包括大螺母24、固定筒25、调节杆26，固定筒中段边接着凸起的定位环27，定位环27以上的固定筒25设有外螺纹，大螺母24相应地设有内螺纹；固定筒内设有通孔28，调节杆25与通孔28螺纹连接；所述通孔28包括大孔段、小孔段，小孔段设有内螺纹；调节杆中段设有调节螺母29，调节螺母29与调节杆26固定连接，调节螺母以上的调节杆26设有与小孔段内螺纹相配合的外螺纹。所述调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体表面张力测量仪，其特征在于，包括支架、测量装置、载物台、控制箱，所述支架包括支架杆、底座；所述测量装置包括测量架、传感器、调节平台，测量架可滑动地设置在支架杆上，传感器固定在测量架上，传感器通过连杆与的调节平台固定连接，调节平台通过多根吊索吊装着1个测量环；载物台可滑动地设置在支架杆上，其包括载物板和上容器，上容器底部设有放液管，放液管穿过载物板向下延伸；控制箱与传感器电连接，控制箱上设有显示屏和控制键。

【技术特征摘要】
1.一种液体表面张力测量仪，其特征在于，包括支架、测量装置、载物台、控制箱，所述支架包括支架杆、底座；所述测量装置包括测量架、传感器、调节平台，测量架可滑动地设置在支架杆上，传感器固定在测量架上，传感器通过连杆与的调节平台固定连接，调节平台通过多根吊索吊装着1个测量环；载物台可滑动地设置在支架杆上，其包括载物板和上容器，上容器底部设有放液管，放液管穿过载物板向下延伸；控制箱与传感器电连接，控制箱上设有显示屏和控制键。2.根据权利要求1所述的液体表面张力测量仪，其特征在于，所述测量装置上设有调节测量架高度的粗调螺丝、精调螺丝；载物台上设有高度调节螺丝。3.根据权利要求1所述的液体表面张力测量仪，其特征在于，所述吊索为3根，调节平。台上等距设有3个水平调节螺丝，3根吊索分别连接在3个水平调节螺丝的底部。4.根据权利要求3所述的液体表面张力测量仪，其特征在于，所述水平调节螺丝包括大螺母、固定筒、调节杆，固定筒中段边接着凸起的定位环，定位环以上的固定筒设有外螺纹，大螺母相应地设有内螺纹；固定筒内设有通孔，调节杆与通孔螺纹连接；所述通孔包括大孔段、小孔段，小孔段设有内螺纹；调节杆中段设有调节螺母，调节螺母与调节杆固定连接，调节螺母以上的调节杆设有与小孔段内螺纹相配合的外螺纹。5.根据权利要求1所述的液体表面张力测量仪，其特征在于，所述调节平台为一金属圆片；调节平台通过2根连杆与传感器连接；传感器为硅压阻式力敏传感器；控制箱内设有ARM微处理器和天线，通过ARM微处理器控制传感器、天线、电源、显示屏、存储器各模块的协调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雁群，
申请(专利权)人：长沙雁飞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43