一种非接触式测量液体粘滞系数的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种非接触式测量液体粘滞系数的装置，包括：氦氖激光器、旋钮Ⅰ、支架Ⅰ、电线、电源模块、光能量计Ⅰ、光能量计Ⅱ、待测液体槽、CCD图像传感器、旋钮Ⅱ、计算机、支架Ⅱ、旋钮Ⅲ、平板振动器和可视恒温装置。本实用新型专利技术可用于测量液体的粘滞系数，与传统装置相比，不仅可以使整个液面上不会出现点源式的波面传播，减少随机误差的同时确保实验具有高重复性，还可以确保整个待测液体槽的液体温恒定，防止因温度对液体粘滞系数产生的影响，具有操作方便、实时、无损和非接触地测量的优点，避免了接触测量的较大误差影响，会对液体粘滞系数测量领域带来较好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式测量液体粘滞系数的装置
本技术涉及一种测量液体粘滞系数的装置，特别是一种非接触式测量液体粘滞系数的装置，属于测量装置
。
技术介绍
液体粘度是液体内部某一部分相对于另一部分流动时摩擦阻力的度量，是表征液体粘滞性强弱的重要参数。液体的粘度直接影响其运移、流动。粘滞性作为液体的一个重要的性质，通常用粘滞系数来描述液体的粘滞性。液体粘滞系数的大小还与于液体的温度有关，温度升高，粘滞系数将迅速减小。因此，正确测定液体在不同温度的粘滞系数有重要的实际意义。一般液体均具有不同程度的粘滞性。传统的粘滞系数测量有多种多样的方法，有落球法、毛细管法、转筒法等。其中，在大学物理教学实验中，一般采用落球法，这种方式测量时间误差大，操作繁琐，要求较高，只能测室温或稍微高于室温的液体在不同温度下的粘滞系数；毛细管法中管径的清洁很困难，管径结构的变化影响测量结果；旋转式粘度计所需的硬件设备较多，结构复杂，误差较大。以上测量方式均为接触式测量，都有一定的局限性和缺点。为了克服了以上测量方式的不足之处，运用低频液体表面波光衍射效应的原理，新设计了测量方式。液体表面发生振动时，会在液体表面产生表面波。由于液体存在粘滞性，当波沿液体的表面传播时，引 起波振幅的衰减。对于粘滞系数较小的液体，表面波能量的变化满足下述关系=其中:E为单位面积上波能量|力波矢量，且l = i,A为表面波波长，^为粘滞系数，P为液体密度。相邻衍射条纹的间隔为dzzA/AcosJ (z为观察屏到液体表面的距离)，对于给定的入射角设和激光波长1，只要实验上直接测出《?和Z值，则可求出表面波波长A，相应的可以得到波矢量I，所以最终归结出来，只要能得到能量的值，再结合其他参数就可以求出液体的粘滞系数。为了无损测量液体的粘滞系数，基于上述测量方式设计了一种非接触式测量液体粘滞系数的装置。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种非接触式测量液体粘滞系数的装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种非接触式测量液体粘滞系数的装置，包括:氦氖激光器、旋钮1、支架1、电线、电源模块、光能量计1、光能量计I1、待测液体槽、CXD图像传感器、旋钮I1、计算机、支架I1、旋钮II1、平板振动器和可视恒温装置，其特征在于:氦氖激光器下端与支架I相连，左端通过电线与电源模块相连，右边与光能量计I贴近；CCD图像传感器下端与支架II相连，右端通过电线与计算机和电源模块相连，左边与光能量计II贴近；平板振动器上面放有待测液体槽，下面放有可视恒温装置，左端通过电线与电源模块相连；计算机、可视恒温装置、光能量计I和光能量计II下端分别通过电线与电源模块相连。支架I上有上下调节氦氖激光器的旋钮I ;支架II上有上下调节CXD图像传感器的旋钮II ;平板振动器右边有调节振动频率的旋钮III;可视恒温装置有三个温度传感器(保证液体在测量时整体处于恒定温度)，三个传感器测量的温度在恒温装置上显示温度一样时可以进行液体粘滞系数的测量。本技术的有益效果是:提供了一种非接触式测量液体粘滞系数的装置，同时将激光器和CCD图像传感器分别安装在可调支架上，可以在测量前进行调节；在待测液体装置下面放有平板振动器，可以保证在振动时整个液体便面的振动保持同步，克服了液体表面激发器因有点源产生不均匀波面、可重复性不好以及出现测量结果误差大的现象；放入了恒温装置，可以保证在不同恒定温度下对液体的粘滞系数进行测量，该装置操作简单，测量效果好，在液体粘滞系数测量方面具有非常好的应用前景。【附图说明】图1为一种非接触式测量液体粘滞系数的装置结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明。图1中，1 一氦氖激光器,2—旋钮I ,3—支架I ,4一电线,5 —电源模块，6—光能量计I，7—光能量计II，8—待测液体槽，9一(XD图像传感器，10—旋钮II，11 一计算机，12—支架II，13—旋钮III，14一平板振动器，15—可视恒温装置。首先，将氦氖激光器I安装在支架I 3上，并将光能量计I 6靠近氦氖激光器I光发射口放置。在与氦氖激光器I光发射口处于同一竖直平面的水平桌面上放置可视恒温装置15，接着将平板振动器14放在可视恒温装置15上端，再将待测液体槽8放于平板振动器14上面。其次，将CXD图像传感器9安装在支架II 12上，并将光能量计II 7靠近CXD图像传感器9光接收口放置。将CXD图像传感器9右端通过电线4与计算机11相连。最后，将氦氖激光器I左端、CXD图像传感器9右端、平板振动器14左端、计算机11、光能量计I 6和光能量计II 7下端通过电线4与电源模块5相连，提供整个装置工作时的电能。连接好整个测量过程中，保证氦氖激光器1、CXD图像传感器9、可视恒温装置15、平板振动器14、待测液体槽8、光能量计I 6和光能量计II 7处于同一竖直平面内。因为温度对液体的粘滞系数有一定的影响，所以打开可视恒温装置15，将可视恒温装置15的三个温度传感器以等距离放入待测液体槽8，以确保整个待测液体槽8的水温恒定。接着，打开氦氖激光器1，使激光打入待测液体槽8。在待测液体槽8另一侧用CCD图像传感器9接收传播过来的光，看计算机11上是否有结果显示，如果没有，可以调节支架I 3上的旋钮I 2和支架II 12的旋钮II 10直至计算机11上有结果为止。完成上一步之后，使氦氖激光器I再次打入待测液体槽8，确保计算机11上有结果的情况下，在氦氖激光器I出光口放上光能量计I 6，不放光能量计II 7，记录下此时的光能量值。拿走氦氖激光器I处的光能量计I 6，在C⑶图像传感器9入光口放上光能量计II 7并记录下此时的光能量值。到此初始的测量完成。接下来，打开平板振动器14，保证整个液面上不会出现液面激发器点源式的波面传播，减少了随机误差，确保了实验的高重复性。调节平板振动器14的旋钮III13，设定测量时液体所需要的频率。同样，在氦氖激光器I出光口放上光能量计I 6，不放光能量计II 7，记录下此时的光能量值。拿走氦氖激光器I处的光能量计I 6，在C⑶图像传感器9入光口放上光能量计II 7并记录下此时的光能量值。如果需要测量其他温度下液体的粘滞系数，可以调节可视恒温装置15直至需要的温度，三个温度传感器所测量温度在可视恒温装置15显示结果相同时，便可以进行光能量值的测量。由于装置测量时入射角沒固定，激光波长Λ〖亘定，相邻衍射条纹的间隔d可从计算机上读出，z为观察屏到液体表面的距离容易得出，则可求出待测液体表面波波长A相应的可以得到波矢量I。待测液体密度#为固定值，所用时间容易测出。最终，将测量的光能量值，所用时间，波矢量尤密度#代入基本公式=积分后的公式，便可得到待测液体的粘滞系数。本技术可用于测量液体的粘滞系数，与传统装置相比，不仅可以使整个液面上不会出现点源式的波面传播，减少随机误差的同时确保实验具有高重复性，还可以确保整个待测液体槽的液体温恒定，防止因温度对液体粘滞系数产生的影响，具有操作方便、实时、无损和非接触地测量的优点，避免了接触测量的较大误差影响，会对液体粘滞系数测量领域带来较好的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式测量液体粘滞系数的装置，包括：氦氖激光器、旋钮Ⅰ、支架Ⅰ、电线、电源模块、光能量计Ⅰ、光能量计Ⅱ、待测液体槽、CCD图像传感器、旋钮Ⅱ、计算机、支架Ⅱ、旋钮Ⅲ、平板振动器和可视恒温装置，其特征在于：氦氖激光器下端与支架Ⅰ相连，左端通过电线与电源模块相连，右边与光能量计Ⅰ贴近；CCD图像传感器下端与支架Ⅱ相连，右端通过电线与计算机和电源模块相连，左边与光能量计Ⅱ贴近；平板振动器上面放有待测液体槽，下面放有可视恒温装置，左端通过电线与电源模块相连；计算机、可视恒温装置、光能量计Ⅰ和光能量计Ⅱ下端分别通过电线与电源模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式测量液体粘滞系数的装置，包括:氦氖激光器、旋钮1、支架1、电线、电源模块、光能量计1、光能量计I1、待测液体槽、CXD图像传感器、旋钮I1、计算机、支架I1、旋钮II1、平板振动器和可视恒温装置，其特征在于:氦氖激光器下端与支架I相连，左端通过电线与电源模块相连，右边与光能量计I贴近；CCD图像传感器下端与支架II相连，右端通过电线与计算机和电源模块相连，左边与光能量计II贴近；平板振动器上面放有待测液体槽，下面放有可视恒温装置，左端通过电线与电源模块相连；计算机、可视恒温装置、光能量计I和光能量计II下端分别通过电线与...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏强，张明豪，丁澳，杨凌霄，韩仲，沈嘉健，
申请(专利权)人：郭敏强，
类型：新型
国别省市：河南;41