专利名称：液体表面张力测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学、科研和工业上应用的液体物理性质测定仪，具体是液 体表面张力测定仪。
背景技术：
液体表面张力测定方法有拉脱法、毛细管法、悬滴法、液体积法和最大气泡压力法 等，其中拉脱法均需用精度要求高的力传感器，成本高、易损坏，影响测定的正常进行。而悬 滴法、滴体积法和最大气泡压力法有不稳定、精度欠理想的缺陷。CN2938074公告了 “一种 液体表面张力系数测定仪”，也是采用高灵敏度的力传感器、测定显示仪表、限流器等组合 而成，避免了人为操作时液面薄膜的破坏，测张力的测定更贴近实际，且自动实现电压值与 力值的转换而直接显示张力值，但该仪器成本高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是设计出一种采用毛细管法的液体表面张力测定 仪。解决上述技术问题的技术方案是本液体表面张力测定仪，包含有底座和支架，其 特征是底座顶面中部有盛待测液体的容器，容器的左右侧分别有垂直于底座顶面的标尺杆 和支架，标尺杆上有高度显示器、持触针臂和调节螺旋，标尺杆上有标高刻度，显示器与持 触针臂连为一体，持触针臂的游离端的夹子上夹持有垂直向下的L形触针，支架上有带拧 紧螺旋的滑动块，夹管臂与滑动块连接成一体，夹管臂游离端的夹子夹有垂直向下的毛细 管，夹管臂和持触针臂均与底座顶面平行安装。所说的容器为带有进水管和出水管的双层壁的水浴型容器。所说的容器为单层容器，其下方有容器架和酒精灯。所说的夹管臂游离端的夹子内衬有柔性垫片。所说的毛细管与触针(11)的长度大于容器深度与夹子(1)高度之和，L形触针的 直径0. l-o. 3mm，毛细管(5)的内径为0. 7-1. 1mm。本实用新型的有益效果是仪器本身的造价低廉，测定的数值稳定而准确，操作方 便、易掌握。
附图为本实用新型结构示意图。具体实施方法本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述先介绍采用毛细管法测定 液体表面张力的原理及相关的计算和误差修正方法将毛细管插入浸润液体中，刚插入时，接触角e为锐角，液面就形成凹面。由于表 面张力的作用，使得液面上升。表面张力大小F和液面上升高度h有如下关系[0014]Fcos 0 = P ghS(1)式中p为液体密度，g为重力加速度，s为毛细管截面积。又因为表面张力F与表面张力系数a有如下关系F = 2πra(2)将(2)代入(1)式得 式中e与液体和管壁材料的性质有关。应当指出，测量液面上升高度h时，应自液面凹面最低点量至管外平液面，而在此 高度以上，于凹面周围还有少量液体，将管中凹面视为半球形，应对h增加r/3的修正值，即 有 若不考虑温度对液体密度的影响，只要精确测定毛细管内液柱高度h和毛细管内 直径d，就可由式(4)算出液体的表面张力系数。对于某一液体，表面张力系数还与液体的温度有关，所以实验时必须记录液体的温度。本液体表面张力测定仪，包含有底座7和支架6，底座7顶面中部有盛待测液体的 容器10，容器的左右侧分别有垂直于底座顶面的标尺杆9和支架6，标尺杆9上有高度显示 器12、持触针臂13和调节螺旋14，标尺杆9上有标高刻度，显示器12与持触针臂连为一体， 持触针臂13的游离端的夹子上夹持有垂直向下的L形触针11，支架6上有带拧紧螺旋4的 滑动块3，夹管臂2与滑动块连接成一体，夹管臂游离端的夹子(1)夹有垂直向下的毛细管 5，夹管臂2和持触针臂13均与底座7顶面平行安装。所说的容器10为带有进水管和出水管的双层壁的水浴型容器。所说的容器10为单层容器，其下方有容器架8和酒精灯。所说的夹管臂2游离端的夹子1内衬有柔性垫片。所说的毛细管5与触针(11)的长度大于容器深度与夹子(1)高度之和，L形触针 的直径0. l-o. 3mm，毛细管(5)的内径为0. 7-1. 1mm。测定时，先将毛细管、触针、容器按试验要求洗净，再将待测液体注入容器10中， 并把数字式温度计的温度传感器放入待测液体中记录液体温度。选取粗细均勻的毛细管5并对毛细管的长度、内径进行测量记录。将选好的毛细 管放置于重铬酸钾溶液中，进行清洁处理。将已清洁处理好的毛细管5固定于夹子1上并 上下调节滑动块3，当毛细管5插入待测液体的液面下0. 5-1. 5cm处时，拧紧螺旋4定位。拧动调节螺母14，使触针11缓慢下降，仔细观察当触针11下部水平段与水中的倒 影重合，这时候，调节显示器12的读数归零。观察毛细管中液面的位置，拧动调节螺母14，使触针水平段、毛细管中凹液面的最 低点及它们在平面镜(图中未标)中所成的像重合，这时候读取显示器12的读数，该读数 值为毛细管中液面上升的高度。将该数据记录。需加热或恒温测定时，用酒精灯加温或水浴加温，使待测液体温度相对恒定在某一温度值，如温度每升高10°c时，重复以上步骤，将测量数据逐一记录到表格中。对易爆易 燃液体，只用水浴加热。 最后将上述各记录的数值，代入前述相关公式，计算出被测液体的表面张力及表 面张力系数。
权利要求一种液体表面张力测定仪，包含有底座(7)和支架(6)，其特征是底座(7)顶面中部有盛待测液体的容器(10)，容器的左右侧分别有垂直于底座顶面的标尺杆(9)和支架(6)，标尺杆(9)上有高度显示器(12)、持触针臂(13)和调节螺旋(14)，标尺杆(9)上有标高刻度，显示器(12)与持触针臂连为一体，持触针臂(13)的游离端的夹子上夹持有垂直向下的L形触针(11)，支架(6)上有带拧紧螺旋(4)的滑动块(3)，夹管臂(2)与滑动块连接成一体，夹管臂游离端的夹子(1)夹有垂直向下的毛细管(5)，夹管臂(2)和持触针臂(13)均与底座(7)顶面平行安装。
2 如权利要求1所述的液体表面张力测定仪，其特征是所说的容器(10)为带有进水管 和出水管的双层壁的水浴型容器。
3.如权利要求1所述的液体表面张力测定仪，其特征是所说的容器(10)为单层容器， 其下方有容器架(8)和酒精灯。
4.如权利要求1所述的液体表面张力测定仪，其特征是所说的夹管臂(2)游离端的夹 子(1)内衬有柔性垫片。
5.如权利要求1所述的液体表面张力测定仪，其特征是所说的毛细管(5)与触针(11) 的长度大于容器深度与夹子(1)高度之和，L形触针的直径0. 1-0. 3mm，毛细管(5)的内径 为 0. 7-1. Imm0
专利摘要一种液体表面张力测定仪，包含有底座(7)和支架(6)，底座(7)顶面中部有盛待测液体的容器(10)，容器的左右侧分别有垂直于底座顶面的标尺杆(9)和支架(6)，标尺杆(9)上有高度显示器(12)、持触针臂(13)和调节螺旋(14)，标尺杆(9)上有标高刻度，显示器(12)与持触针臂连为一体，持触针臂(13)的游离端的夹子上夹持有垂直向下的L形触针(11)，支架(6)上有带拧紧螺旋(4)的滑动块(3)，夹管臂(2)与滑动块连接成一体，夹管臂游离端的夹子(1)夹有垂直向下的毛细管(5)，夹管臂(2)和持触针臂(13)均与底座(7)顶面平行安装。本实用新型涉及一种液体的表面张力测定仪，可广泛应用于教学、科研和工农业生产，具有造价低廉、测定的数值稳定而准确、操作方便和易掌握的优点。
文档编号G01N13/02GK201653856SQ20102010868
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者余定国, 周益民, 戴朝卿, 赵丽华 申请人:浙江林学院