液體表面張力測定儀的制作方法

文檔序號:5886758
專利名稱:液體表面張力測定儀的制作方法
技術領域
本實用新型涉及一種教學、科研和工業上應用的液體物理性質測定儀,具體是液 體表面張力測定儀。
背景技術
液體表面張力測定方法有拉脫法、毛細管法、懸滴法、液體積法和最大氣泡壓力法 等,其中拉脫法均需用精度要求高的力傳感器,成本高、易損壞,影響測定的正常進行。而懸 滴法、滴體積法和最大氣泡壓力法有不穩定、精度欠理想的缺陷。CN2938074公告了 “一種 液體表面張力系數測定儀”,也是采用高靈敏度的力傳感器、測定顯示儀表、限流器等組合 而成,避免了人為操作時液面薄膜的破壞,測張力的測定更貼近實際,且自動實現電壓值與 力值的轉換而直接顯示張力值,但該儀器成本高。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是設計出一種采用毛細管法的液體表面張力測定 儀。解決上述技術問題的技術方案是本液體表面張力測定儀,包含有底座和支架,其 特征是底座頂面中部有盛待測液體的容器,容器的左右側分別有垂直于底座頂面的標尺桿 和支架,標尺桿上有高度顯示器、持觸針臂和調節螺旋,標尺桿上有標高刻度,顯示器與持 觸針臂連為一體,持觸針臂的游離端的夾子上夾持有垂直向下的L形觸針,支架上有帶擰 緊螺旋的滑動塊,夾管臂與滑動塊連接成一體,夾管臂游離端的夾子夾有垂直向下的毛細 管,夾管臂和持觸針臂均與底座頂面平行安裝。所說的容器為帶有進水管和出水管的雙層壁的水浴型容器。所說的容器為單層容器,其下方有容器架和酒精燈。所說的夾管臂游離端的夾子內襯有柔性墊片。所說的毛細管與觸針(11)的長度大于容器深度與夾子(1)高度之和,L形觸針的 直徑0. l-o. 3mm,毛細管(5)的內徑為0. 7-1. 1mm。本實用新型的有益效果是儀器本身的造價低廉,測定的數值穩定而準確,操作方 便、易掌握。

附圖為本實用新型結構示意圖。具體實施方法本實用新型下面結合實施例并參照附圖作進一步詳述先介紹采用毛細管法測定 液體表面張力的原理及相關的計算和誤差修正方法將毛細管插入浸潤液體中,剛插入時,接觸角e為銳角,液面就形成凹面。由于表 面張力的作用,使得液面上升。表面張力大小F和液面上升高度h有如下關系[0014]Fcos 0 = P ghS(1)式中p為液體密度,g為重力加速度,s為毛細管截面積。又因為表面張力F與表面張力系數a有如下關系F = 2πra(2)將(2)代入(1)式得 式中e與液體和管壁材料的性質有關。應當指出,測量液面上升高度h時,應自液面凹面最低點量至管外平液面,而在此 高度以上,于凹面周圍還有少量液體,將管中凹面視為半球形,應對h增加r/3的修正值,即 有 若不考慮溫度對液體密度的影響,只要精確測定毛細管內液柱高度h和毛細管內 直徑d,就可由式(4)算出液體的表面張力系數。對于某一液體,表面張力系數還與液體的溫度有關,所以實驗時必須記錄液體的溫度。本液體表面張力測定儀,包含有底座7和支架6,底座7頂面中部有盛待測液體的 容器10,容器的左右側分別有垂直于底座頂面的標尺桿9和支架6,標尺桿9上有高度顯示 器12、持觸針臂13和調節螺旋14,標尺桿9上有標高刻度,顯示器12與持觸針臂連為一體, 持觸針臂13的游離端的夾子上夾持有垂直向下的L形觸針11,支架6上有帶擰緊螺旋4的 滑動塊3,夾管臂2與滑動塊連接成一體,夾管臂游離端的夾子(1)夾有垂直向下的毛細管 5,夾管臂2和持觸針臂13均與底座7頂面平行安裝。所說的容器10為帶有進水管和出水管的雙層壁的水浴型容器。所說的容器10為單層容器,其下方有容器架8和酒精燈。所說的夾管臂2游離端的夾子1內襯有柔性墊片。所說的毛細管5與觸針(11)的長度大于容器深度與夾子(1)高度之和,L形觸針 的直徑0. l-o. 3mm,毛細管(5)的內徑為0. 7-1. 1mm。測定時,先將毛細管、觸針、容器按試驗要求洗凈,再將待測液體注入容器10中, 并把數字式溫度計的溫度傳感器放入待測液體中記錄液體溫度。選取粗細均勻的毛細管5并對毛細管的長度、內徑進行測量記錄。將選好的毛細 管放置于重鉻酸鉀溶液中,進行清潔處理。將已清潔處理好的毛細管5固定于夾子1上并 上下調節滑動塊3,當毛細管5插入待測液體的液面下0. 5-1. 5cm處時,擰緊螺旋4定位。擰動調節螺母14,使觸針11緩慢下降,仔細觀察當觸針11下部水平段與水中的倒 影重合,這時候,調節顯示器12的讀數歸零。觀察毛細管中液面的位置,擰動調節螺母14,使觸針水平段、毛細管中凹液面的最 低點及它們在平面鏡(圖中未標)中所成的像重合,這時候讀取顯示器12的讀數,該讀數 值為毛細管中液面上升的高度。將該數據記錄。需加熱或恒溫測定時,用酒精燈加溫或水浴加溫,使待測液體溫度相對恒定在某一溫度值,如溫度每升高10°c時,重復以上步驟,將測量數據逐一記錄到表格中。對易爆易 燃液體,只用水浴加熱。 最后將上述各記錄的數值,代入前述相關公式,計算出被測液體的表面張力及表 面張力系數。
權利要求一種液體表面張力測定儀,包含有底座(7)和支架(6),其特征是底座(7)頂面中部有盛待測液體的容器(10),容器的左右側分別有垂直于底座頂面的標尺桿(9)和支架(6),標尺桿(9)上有高度顯示器(12)、持觸針臂(13)和調節螺旋(14),標尺桿(9)上有標高刻度,顯示器(12)與持觸針臂連為一體,持觸針臂(13)的游離端的夾子上夾持有垂直向下的L形觸針(11),支架(6)上有帶擰緊螺旋(4)的滑動塊(3),夾管臂(2)與滑動塊連接成一體,夾管臂游離端的夾子(1)夾有垂直向下的毛細管(5),夾管臂(2)和持觸針臂(13)均與底座(7)頂面平行安裝。
2 如權利要求1所述的液體表面張力測定儀,其特征是所說的容器(10)為帶有進水管 和出水管的雙層壁的水浴型容器。
3.如權利要求1所述的液體表面張力測定儀,其特征是所說的容器(10)為單層容器, 其下方有容器架(8)和酒精燈。
4.如權利要求1所述的液體表面張力測定儀,其特征是所說的夾管臂(2)游離端的夾 子(1)內襯有柔性墊片。
5.如權利要求1所述的液體表面張力測定儀,其特征是所說的毛細管(5)與觸針(11) 的長度大于容器深度與夾子(1)高度之和,L形觸針的直徑0. 1-0. 3mm,毛細管(5)的內徑 為 0. 7-1. Imm0
專利摘要一種液體表面張力測定儀,包含有底座(7)和支架(6),底座(7)頂面中部有盛待測液體的容器(10),容器的左右側分別有垂直于底座頂面的標尺桿(9)和支架(6),標尺桿(9)上有高度顯示器(12)、持觸針臂(13)和調節螺旋(14),標尺桿(9)上有標高刻度,顯示器(12)與持觸針臂連為一體,持觸針臂(13)的游離端的夾子上夾持有垂直向下的L形觸針(11),支架(6)上有帶擰緊螺旋(4)的滑動塊(3),夾管臂(2)與滑動塊連接成一體,夾管臂游離端的夾子(1)夾有垂直向下的毛細管(5),夾管臂(2)和持觸針臂(13)均與底座(7)頂面平行安裝。本實用新型涉及一種液體的表面張力測定儀,可廣泛應用于教學、科研和工農業生產,具有造價低廉、測定的數值穩定而準確、操作方便和易掌握的優點。
文檔編號G01N13/02GK201653856SQ20102010868
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月2日 優先權日2010年2月2日
發明者余定國, 周益民, 戴朝卿, 趙麗華 申請人:浙江林學院
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