液体粘度系数高效测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种液体粘度系数高效测量装置，包括触发检测感应装置、高效控温装置、环绕型浴热器皿、集成控制显示装置和隔热底座，所述触发检测感应装置包括冲力检测模块、电磁触发感应组件和试管，所述高效控温装置包括PTC加热元件、TEC半导体冷热片、温度传感器、隔热棉片、散热栅和散热风机。本实用新型专利技术涉及粘度系数测量技术领域，具体是提供了一种通过落球冲量可视化、电磁触发计时设置，精确测量并校验落球的终极速度，通过设计制冷与加热结构布局，以及PTC与TEC器件组合与单片机集成实现高效控温，降低实验功耗，绿色环保，整体系统稳定性较好的液体粘度系数高效测量装置。系统稳定性较好的液体粘度系数高效测量装置。系统稳定性较好的液体粘度系数高效测量装置。

【技术实现步骤摘要】
液体粘度系数高效测量装置


[0001]本技术涉及粘度系数测量
，具体是指一种液体粘度系数高效测量装置。

技术介绍

[0002]大学物理“液体粘滞系数测量”实验介绍，在稳定流动的液体中，由于各层的液体流速不同互相接触的两层液体之间存在相互作用，慢的一层给快的一层以阻力，这一对力称为流体的内摩擦力或粘性力。若小钢球在无限广延的液体中下落，随着速度的增加.粘性力也增加，最后球的重力、浮力及黏性力三者达到平衡，小钢球作匀速运动，此时的速度称为终极速度V0，经计算式联合求解，得待测液体粘度系数：
[0003][0004](式中，v0为实验条件下的终极速度，d为小钢球直径，g为当地重力加速度，ρ为小钢球密度，ρ0为待测液体密度，D为量筒内直径，K为修正系数，这里取K＝2.4)
[0005]大学物理实验“用落球法测液体粘滞系数”中，大多高校的实验室采用“THQNZ
‑
2型变温液体粘滞系数测量试验仪”开展相关实验。此装置在测终极速度V0时，需采用观察秒表计时，卡尺测量出小钢球落差，比值法求得 V0,人眼观察并手动计时，误差较大；实验需测得等温度梯度下不同温度的实验数据，而实验的预热控温系统中采用电热偶加热升温，自然散热降温，控温效率较低。实验设计规划和实验仪器缺乏合理性与精准力度。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有难题，本技术提供了一种通过落球冲量可视化、电磁触发计时设置，精确测量并校验落球的终极速度，电磁触发计时比值法测量与压力传感冲量捕捉积分法测量两种测量途径相辅相成，相互校验，通过设计制冷与加热结构布局，以及PTC与TEC器件组合与单片机集成实现高效控温，降低实验功耗，绿色环保，整体系统稳定性较好的液体粘度系数高效测量装置。
[0007]本技术采取的技术方案如下：本技术液体粘度系数高效测量装置，包括触发检测感应装置、高效控温装置、环绕型浴热器皿、集成控制显示装置和隔热底座，所述隔热底座呈架状设置，所述环绕型浴热器皿连接设于隔热底座的上方，所述环绕型浴热器皿为顶部开口的中空腔体设置，所述高效控温装置设于环绕型浴热器皿的底部，所述触发检测感应装置垂设于环绕型浴热器皿的内部，所述集成控制显示装置设于环绕型浴热器皿的外壁上，且所述集成控制显示装置与高效控温装置和触发检测感应装置电连接；所述触发检测感应装置包括冲力检测模块、电磁触发感应组件和试管，所述试管架设于环绕型浴热器皿内底部，所述冲力检测模块设于试管的底部，所述电磁触发感应组件设于试管外壁的上下两侧上；所述高效控温装置包括PTC加热元件、TEC半导体冷热片、温度传感器、隔热
棉片、散热栅和散热风机，所述PTC加热元件设于隔热底座与环绕型浴热器皿的底壁之间，所述隔热棉片设于环绕型浴热器皿的侧端底部，所述TEC半导体冷热片、散热栅、散热风机依次设于隔热棉片的外部，所述温度传感器设于环绕型浴热器皿内底部，且所述温度传感器与 PTC加热元件、TEC半导体冷热片和散热风机电连接；所述集成控制显示装置包括单片机集成控制电路、计时码管、温度码管和显示屏，所述显示屏、计时码管、温度码管和单片机集成控制电路从上到下依次设于环绕型浴热器皿的外壁上，所述单片机集成控制电路与计时码管、温度码管、显示屏、冲力检测模块与电磁触发感应组件电连接。
[0008]进一步地，所述环绕型浴热器皿为六棱柱形设置，所述TEC半导体冷热片、温度传感器、隔热棉片、散热栅和散热风机设有多组、且均匀设于环绕型浴热器皿的多个面上。
[0009]进一步地，所述电磁触发感应组件包括电磁感应线圈和电磁感应模块，所述电磁感应线圈设有两组且分别设于试管的外顶部及外底部上，所述电磁感应模块与电磁感应线圈电连接，所述冲力检测模块包括压力传感器，所述压力传感器设于试管的底部。
[0010]进一步地，所述单片机集成控制电路包括单片机、压力检测转换电路、供电电路和计时电路，所述压力检测转换电路、供电电路和计时电路均与单片机电连接，所述计时电路与电磁感应线圈和计时码管电连接，所述压力检测转换电路与显示屏和冲力检测模块电连接，所述计时电路与电磁感应模块电连接，所述计时电路作为计时器显示时间，可直接读取落球固定下落高度的时间差。
[0011]进一步地，所述供电电路包括三端稳压器、DCIN接口、电源开关、USB 接口、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电解电容C1、第二电容C2、第三电解电容C3、第四电容C4和热继电器FR，所述DCIN接口的1端口接地、2端口与三端稳压器的1端口连接，所述第一电解电容C1、第二电容C2 并联且一端与DCIN接口的2端口连接、另一端接地，所述第一二极管D1的阳极端与三端稳压器的2端口连接，所述第一二极管D1的阴极端接地，所述第二二极管D2的阳极端与三端稳压器的3端口连接，所述热继电器FR的一端连接5V直流电压，所述电源开关连接设于热继电器FR的另一端与第二二极管D2阴极端之间，所述USB接口的一端接地、另一端与第二二极管D2阴极端连接，所述第三电解电容C3与第四电容C4并联且一端与第二二极管D2 阴极端连接、另一端接地；所述计时电路包括八位共阳数码管、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7和第八三极管Q8，所述八位共阳数码管由第一四位共阳数码管 LED1和第二四位共阳数码管LED2并联而成，所述第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27的一端分别连接设于单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7的一侧、且另一端分别与八位共阳数码管的A、B、C、D、E、F、G、DP端口连接，所述第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻 R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16的一端分别与第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管 Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8的基极端连接，所述第九电阻R9的另一端与单片机的P2.0端口连接，所述第十电阻R10的另一端与单片机的P2.1端口连接，所述第十
一电阻R11的另一端与单片机的P2.2端口连接，所述第十二电阻R12的另一端与单片机的P2.3端口连接，所述第十三电阻R13的另一端与单片机的P2.4端口连接，所述第十四电阻R14的另一端与单片机的P2.5端口连接，所述第十五电阻R15的另一端与单片机的P2.6端口连接，所述第十六电阻R16的另一端与单片机的P2.7端口连接，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.液体粘度系数高效测量装置，其特征在于：包括触发检测感应装置、高效控温装置、环绕型浴热器皿、集成控制显示装置和隔热底座，所述隔热底座呈架状设置，所述环绕型浴热器皿连接设于隔热底座的上方，所述环绕型浴热器皿为顶部开口的中空腔体设置，所述高效控温装置设于环绕型浴热器皿的底部，所述触发检测感应装置垂设于环绕型浴热器皿的内部，所述集成控制显示装置设于环绕型浴热器皿的外壁上，且所述集成控制显示装置与高效控温装置和触发检测感应装置电连接；所述触发检测感应装置包括冲力检测模块、电磁触发感应组件和试管，所述试管架设于环绕型浴热器皿内底部，所述冲力检测模块设于试管的底部，所述电磁触发感应组件设于试管外壁的上下两侧上；所述高效控温装置包括PTC加热元件、TEC半导体冷热片、温度传感器、隔热棉片、散热栅和散热风机，所述PTC加热元件设于隔热底座与环绕型浴热器皿的底壁之间，所述隔热棉片设于环绕型浴热器皿的侧端底部，所述TEC半导体冷热片、散热栅、散热风机依次设于隔热棉片的外部，所述温度传感器设于环绕型浴热器皿内底部，且所述温度传感器与PTC加热元件、TEC半导体冷热片和散热风机电连接；所述集成控制显示装置包括单片机集成控制电路、计时码管、温度码管和显示屏，所述显示屏、计时码管、温度码管和单片机集成控制电路从上到下依次设于环绕型浴热器皿的外壁上，所述单片机集成控制电路与计时码管、温度码管、显示屏、冲力检测模块与电磁触发感应组件电连接。2.根据权利要求1所述的液体粘度系数高效测量装置，其特征在于：所述电磁触发感应组件包括电磁感应线圈和电磁感应模块，所述电磁感应线圈设有两组且分别设于试管的外顶部及外底部上，所述电磁感应模块与电磁感应线圈电连接，所述冲力检测模块包括压力传感器，所述压力传感器设于试管的底部。3.根据权利要求2所述的液体粘度系数高效测量装置，其特征在于：所述单片机集成控制电路包括单片机、压力检测转换电路、供电电路和计时电路，所述压力检测转换电路、供电电路和计时电路均与单片机电连接，所述计时电路与电磁感应线圈和计时码管电连接，所述压力检测转换电路与显示屏和冲力检测模块电连接，所述计时电路与电磁感应模块电连接，所述计时电路作为计时器显示时间可直接读取落球固定下落高度的时间差。4.根据权利要求3所述的液体粘度系数高效测量装置，其特征在于：所述供电电路包括三端稳压器、DCIN接口、电源开关、USB接口、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电解电容C1、第二电容C2、第三电解电容C3、第四电容C4和热继电器FR，所述DCIN接口的1端口接地、2端口与三端稳压器的1端口连接，所述第一电解电容C1、第二电容C2并联且一端与DCIN接口的2端口连接、另一端接地，所述第一二极管D1的阳极端与三端稳压器的2端口连接，所述第一二极管D1的阴极端接地，所述第二二极管D2的阳极端与三端稳压器的3端口连接，所述热继电器FR的一端连接5V直流电压，所述电源开关连接设于热继电器FR的另一端与第二二极管D2阴极端之间，所述USB接口的一端接地、另一端与第二二极管D2阴极端连接，所述第三电解电容C3与第四电容C4并联且一端与第二二极管D2阴极端连接、另一端接地；所述计时电路包括八位共阳数码管、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7和第八三极管Q8，所述八位共阳数码管由
第一四位共阳数码管LED1和第二四位共阳数码管LED2并联而成，所述第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27的一端分别连接设于单片机的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7的一侧、且另一端分别与八位共阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱增光，窦迪，乔昊，杨宇晨，刘一男，陈钰仁，王征，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：新型
国别省市：