液体粘滞系数测量装置及测量方法与流程

文档序号:12357600阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种液体粘滞系数测量装置,包括支撑台(1)、圆筒(2)、小球(3)和细绳(6),圆筒中存储有待测液体;其特征在于:支撑台上放置有打点计时器(7),打点计时器中设置有纸带(8),支撑台一侧的边缘设置有定滑轮(5),圆筒以开口朝上的形式固定于定滑轮的下方,圆筒的开口处放置有开口朝下的漏斗(4),漏斗的轴线与圆筒的轴线在同一条直线上;小球位于漏斗中,细绳的一端与小球固定,另一端穿过漏斗、绕过定滑轮后与纸带相固定。

2.根据权利要求1所述的液体粘滞系数测量装置,其特征在于:圆筒(2)的外围设置有外筒(9),外筒中存储有对圆筒中的待测液体进行加热和保温的循环水。

3.根据权利要求2所述的液体粘滞系数测量装置,其特征在于:包括对圆筒(2)中待测液体的温度进行调节的温度控制装置,温度控制装置由温度控制仪(10)、加热桶(13)、输入泵(11)、输出泵(12)组成以及设置于圆筒(2)中的温度传感器(15)组成,加热桶中设置有加热器(14),以便对加热桶中的循环水进行加热;加热桶中的循环水经输入泵抽至外筒(9)中,外筒中的循环水经输出泵抽至加热桶中;温度控制仪通过温度传感器测量圆筒中的水温,通过控制加热器、输入泵、输出泵的开关状态,将圆筒中的被测液体维持在设定温度。

4.一种基于权利要求1所述的液体粘滞系数测量装置的测量方法,其特征在于,通过以下步骤来实现:

a).设备安放,将打点计时器放置于支撑台上,并将纸带放入打点计时器中;将圆筒放置于定滑轮的下方,漏斗倒扣于圆筒的开口上,并保证漏斗轴线与圆筒轴线在同一直线上,把悬挂小球的细绳绕过定滑轮固定于纸带上;将加热桶上的出口经输入泵与外筒的进水口相连通,外筒上的出水口经输出泵与加热桶上入口相连通;

b).下放小球,打开打点计时器,然后释放小球,使小球沿圆筒的中心轴线方向下降;

c).计算匀速速度值,待小球下降至圆筒底部后,打开打点计时器取出纸带,识别出小球匀速运动的区域,并读取两打点之间的距离,进而计算出小球做匀速运动时的速度值,设为v0

d).计算粘滞系数,设圆筒内部空腔的半径为R0,圆筒内待测液体的高度为h,小球的密度为ρ、半径为r,待测液体的密度为ρ0;定滑轮的摩擦系数为c;通过公式(1)计算出待测液体的粘滞系数η:

η=2(ρ-cρ-ρ0)gr²/[9v0(1+2.4r/R0)(1+3.3r/h)] (1)

考虑到小球在圆筒中液体下落时存在漩涡现象,利用公式(2)对计算的粘滞系数η进行修正:

η1=η-3ρ0dv0/16 (2)

其中,d为小球的直径,d=2r。

5.根据权利要求4所述的液体粘滞系数测量装置的测量方法,其特征在于,步骤a)中,如需测量液体在特定温度下的粘滞系数,则打开温度控制仪,将温度设定在相应温度,待温度控制仪将圆筒中的液体加热至设定温度后,再进行下一步的测量。

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