表面张力测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种表面张力测试装置，包括第一敞口容器、第二敞口容器、第一吊块、第二吊块、支撑台、数字采集仪和悬吊平衡结构，悬吊平衡结构包括平衡梁和承重架；第一吊块上端通过吊绳和挂钩悬挂于平衡梁第一端端头，第一吊块下端设置在第二敞口容器内且第二敞口容器内设有没过第一吊块下端端头的第一液体，第二敞口容器设置在第一敞口容器内；第二吊块上端通过吊绳和挂钩悬挂于平衡梁第二段端头，第二吊块下端设置在支撑台上；平衡梁通过吊链悬挂在承重架上。本实用新型专利技术利用数字采集仪采集压力传感器所测得的压力变化，从而来确定第一吊块拉脱时第一吊块所受到的拉力值，进而确定待测液体的表面张力，避免读取拉力F时人为误差的出现。

【技术实现步骤摘要】
表面张力测试装置
本技术涉及表面张力测试领域，特别涉及到一种表面张力测试装置。
技术介绍
吊片法(hangingplatemethod)又叫威廉米(Wilhelmy)吊片法，是一种用于测量界面和表面张力的方法。将一薄片云母或显微镜载片悬吊于天平的一个臂上，然后浸入液体。使用拉脱法时，容器内液体渐渐下降，直到吊片拉脱为止，记录下吊片拉脱时天平上的拉力F，对于一个长为x，宽为y，重为W的吊片，若接触角为零，则有F-W＝2(x+y)γ，其中，γ为表面张力。在利用现有吊片法测试装置进行表面张力测试时，需要及时记录吊片拉脱时天平的拉力F，而这会因为没有及时读取拉力数值而导致测试需要重做，或者出现较大的误差。而为了避免这种失误，需要实验人员之间比较完美的配合。事实上，就算是配合的很完美，也会存在一个信息传递滞后的情况，以至于记录的拉力F偏小，进而造成计算得出的表面张力数值较小。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种表面张力测试装置，利用数字采集仪采集压力传感器所测得的压力变化，从而来确定第一吊块拉脱时第一吊块所受到的拉力值，进而确定待测液体的表面张力，避免读取拉力F时人为误差的出现。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：表面张力测试装置，包括第一敞口容器、第二敞口容器、第一吊块、第二吊块、支撑台、数字采集仪和悬吊平衡结构，所述悬吊平衡结构包括平衡梁和承重架；所述第一吊块上端通过吊绳和挂钩悬挂于所述平衡梁第一端端头，所述第一吊块下端设置在所述第二敞口容器内且所述第二敞口容器内设有没过所述第一吊块下端端头的第一液体，所述第二敞口容器设置在所述第一敞口容器内；所述第二吊块上端通过吊绳和挂钩悬挂于所述平衡梁第二段端头，所述第二吊块下端设置在所述支撑台上；所述平衡梁通过吊链悬挂在所述承重架上；所述数字采集仪与设置在所述支撑台内的压力传感器通信连接；所述第一吊块和所述第二吊块均为长方体固块。上述表面张力测试装置，所述第二敞口容器侧壁上设有排液管，所述排液管上设置有截止阀；所述排液管位于所述第一敞口容器的上方且位于所述第一吊块下端端头的下方。上述表面张力测试装置，所述第一敞口容器和所述第二敞口容器同底。上述表面张力测试装置，所述第二吊块的下端设置在第三敞口容器内且所述第三敞口容器内设有没过所述第二吊块下端端头的第二液体，所述第二吊块与所述第三敞口容器底部之间设有间隙，所述第三敞口容器放置在所述压力传感器上。上述表面张力测试装置，在所述第一吊块脱离第一液体时，所述第二吊块下端端头位于第二液体液面下方。本技术的有益效果如下：本技术利用第一吊块拉脱过程中第一吊块所受拉力发生突变时会产生一个作用力传递的原理，测量悬吊平衡结构另一端的第二吊块对压力传感器作用力的变化，即可确定吊第二吊块受到的悬吊平衡结构所施加的作用力，进而确定第一液体的表面张力，减少读取第一吊块所受拉力时产生的误差，提高实验测量值的准确度。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术表面张力测试装置的结构示意图。图中，1-第一敞口容器；2-第二敞口容器；3-第一吊块；4-吊绳；5-挂钩；6-平衡梁；7-承重架；8-第二吊块；9-第三敞口容器；10-支撑台；11-压力传感器；12-排液管；13-截止阀；14-数字采集仪。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。如图1所示，本技术表面张力测试装置，包括第一敞口容器1、第二敞口容器2、第一吊块3、第二吊块8、支撑台10、数字采集仪14和悬吊平衡结构，所述悬吊平衡结构包括平衡梁6和承重架7；所述第一吊块3上端通过吊绳4和挂钩5悬挂于所述平衡梁6第一端端头，所述第一吊块3下端设置在所述第二敞口容器2内且所述第二敞口容器2内设有没过所述第一吊块3下端端头的第一液体，所述第二敞口容器2设置在所述第一敞口容器1内；所述第二吊块8上端通过吊绳4和挂钩5悬挂于所述平衡梁6第二段端头，所述第二吊块8下端设置在所述支撑台10上；所述平衡梁6通过吊链悬挂在所述承重架7上；所述数字采集仪14与设置在所述支撑台10内的压力传感器11通信连接；所述第一吊块3和所述第二吊块8均为长方体固块。其中，所述第二敞口容器2侧壁上设有排液管12，所述排液管12上设置有截止阀13；所述排液管12位于所述第一敞口容器1的上方且位于所述第一吊块3下端端头的下方；所述第一敞口容器1和所述第二敞口容器2同底。所述第二吊块8的下端设置在第三敞口容器9内且所述第三敞口容器9内设有没过所述第二吊块8下端端头的第二液体，所述第二吊块8与所述第三敞口容器9底部之间设有间隙，所述第三敞口容器9放置在所述压力传感器11上。并且在所述第一吊块3脱离第一液体时，所述第二吊块8下端端头位于第二液体液面下方。本技术利用所述压力传感器11监测所述第二吊块8对所述压力传感器11作用力的变化来反应所述第一吊块3受到的作用力变化，从而来确定第一液体的表面张力，这样可以避免通过读取天平数值时造成的人为误差。而将所述第二吊块8设置在第二液体中，则可以避免所述第二吊块8摆动造成的误差，提高了表面张力测量准确度。在表面张力测量过程中，所述第一吊块3受到的吊绳4拉力为F1，所述第一吊块3受到的重力为W1，所述第二吊块8受到的吊绳4拉力为F2，所述第二吊块8受到的重力为W2，在开始将所述第二敞口容器2内的第一液体向外排出时的所述第三敞口容器9内第二液体的高度为H1，在所述第一吊块3拉脱时所述第三敞口容器9内第二液体的高度为H2，第二液体的密度为ρ2，根据力学原理，可以得出：2x+yγ＝ρ2g(H2-H1)其中，x和y分别为所述第一吊块3底面的一个边长，γ为表面张力。而测量过程中发现，所述压力传感器11所测得的压力变化值恰恰为所述第二吊块8所受浮力的变化值，即为ρ2g(H2-H1)，那么就可以利用所述压力传感器11所测得的压力突变时的数值来计算第一液体的表面张力，就无需在观测所述第一吊块3拉脱时天平对所述第一吊块3的作用力，从而减少了人为误差，提高了测量准确度。其中，所述数字采集仪14可以将所述压力传感器11测得的压力变化数值转化为图形的形式，以便实验人员读取到压力变化的峰值，从而确定第一液体的表面张力。本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本技术的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.表面张力测试装置，其特征在于，包括第一敞口容器(1)、第二敞口容器(2)、第一吊块(3)、第二吊块(8)、支撑台(10)、数字采集仪(14)和悬吊平衡结构，所述悬吊平衡结构包括平衡梁(6)和承重架(7)；所述第一吊块(3)上端通过吊绳(4)和挂钩(5)悬挂于所述平衡梁(6)第一端端头，所述第一吊块(3)下端设置在所述第二敞口容器(2)内且所述第二敞口容器(2)内设有没过所述第一吊块(3)下端端头的第一液体，所述第二敞口容器(2)设置在所述第一敞口容器(1)内；所述第二吊块(8)上端通过吊绳(4)和挂钩(5)悬挂于所述平衡梁(6)第二段端头，所述第二吊块(8)下端设置在所述支撑台(10)上；所述平衡梁(6)通过吊链悬挂在所述承重架(7)上；所述数字采集仪(14)与设置在所述支撑台(10)内的压力传感器(11)通信连接；所述第一吊块(3)和所述第二吊块(8)均为长方体固块。/n

【技术特征摘要】
1.表面张力测试装置，其特征在于，包括第一敞口容器(1)、第二敞口容器(2)、第一吊块(3)、第二吊块(8)、支撑台(10)、数字采集仪(14)和悬吊平衡结构，所述悬吊平衡结构包括平衡梁(6)和承重架(7)；所述第一吊块(3)上端通过吊绳(4)和挂钩(5)悬挂于所述平衡梁(6)第一端端头，所述第一吊块(3)下端设置在所述第二敞口容器(2)内且所述第二敞口容器(2)内设有没过所述第一吊块(3)下端端头的第一液体，所述第二敞口容器(2)设置在所述第一敞口容器(1)内；所述第二吊块(8)上端通过吊绳(4)和挂钩(5)悬挂于所述平衡梁(6)第二段端头，所述第二吊块(8)下端设置在所述支撑台(10)上；所述平衡梁(6)通过吊链悬挂在所述承重架(7)上；所述数字采集仪(14)与设置在所述支撑台(10)内的压力传感器(11)通信连接；所述第一吊块(3)和所述第二吊块(8)均为长方体固块。


2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：段雨爱，武晓倩，袁正一，梁原，廖奕，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：新型
国别省市：北京;11