一种液体粘滞系数测定实验用小球释放精确定位架的制作方法

本实用新型涉及教学用具的技术领域，具体为一种液体粘滞系数测定实验用小球释放精确定位架。

背景技术：

粘滞系数用以表征液体的粘滞程度，它决定于液体的种类及纯度。研究和测定液体的粘滞系数在物性研究、工农业生产和国防建设等各方面都有重要的实际意义。因此，液体粘滞系数的测定实验是国内绝大多数大专院校必修的课程之一。目前，该实验基本上都根据斯托克斯(Satokes George Gabried)公式用落球法来测定液体的粘滞系数，即将一质量为m的小钢球通过引导管沿竖直方向下落于盛有粘滞系数较大的透明液体——蓖麻油的玻璃圆筒中，然后通过测量金属小球的质量、体积、运动速度、距离、玻璃圆筒的直径等，求得该液体的粘滞系数。然而，实验时，要求投入液体的小钢球必须沿玻璃圆筒中心轴线下落。但是目前实验装置是由人工释放小钢球，小钢球下落时非常容易偏离中心轴线，使圆筒壁对小钢球运动的影响较大且因小钢球下落的路径不确定而难以修正，因此测量误差较大、重复性较差，而且当采用激光光电门测量小钢球下落时间时，由于小钢球的运动偏离中心轴线而导致测量失败。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液体粘滞系数测定实验用小球释放精确定位架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种液体粘滞系数测定实验用小球释放精确定位架，包括支架、固定结构、释放结构和具有引导通孔的塞体，所述支架具有至上而下垂直分布的安装位一和安装位二，所述固定结构固定安装在所述安装位二上，所述释放结构固定安装在所述安装位一上，所述塞体活动安装在外界试管的上口，所述引导通孔的直径大于实验用小球的直径，实验用小球通过所述引导通孔进入到外界试管内，其中：

所述释放结构包括开设在所述安装位一上的喇叭状放球孔、滚珠一和限位结构，所述喇叭状放球孔包括上口直径大的漏斗状放球段和内径大于实验用小球直径的圆柱体释放段，所述释放段与所述放球段的下口接通，所述滚珠一滚动且对称安装在所述释放段的侧面上，对称设置的两个所述的滚珠一之间的最近距离略大于实验用小球的直径，用以使所述实验用小球通过所述滚珠一之间的空隙，所述限位结构设置在所述释放段的下口，用于密封和开放该下口；

所述固定结构包括开设在所述安装位二上的安装孔和用于固定外界试管的定位结构，所述安装孔的圆心与所述喇叭状放球孔的圆心在一条垂直线上，所述定位结构安装在所述安装孔上，用以使外界试管的中心位于所述垂直线上。

进一步的，所述限位结构包括活动挡板和限位插板，所述安装位一在所述释放段的下口下端还开设有安装腔，所述活动挡板可转动的安装在所述安装腔内，且所述活动挡板的上端面与所述释放段的下口抵靠，所述安装腔内壁于所述活动挡板转动安装处的下端开设有插孔，所述限位插板活动安装在所述插孔内，并与所述活动挡板下端面干涉，用以限制所述活动挡板位置，实现对实验用小球的限位作用。

进一步的，所述定位结构包括固定内套、固定外套、活动套和调节结构，所述固定内套套装在外界试管上，所述固定内套的外侧面设置有干涉纹一，所述固定外套固定安装在所述安装孔上，所述固定外套的内侧面设置有内螺纹，所述活动套套装在所述固定内套外侧，并位于所述固定外套内侧，所述活动套的内侧面设置有与所述干涉纹一干涉的干涉纹二，所述活动套的外侧面设置有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述调节结构包括转套和导向杆，所述转套套装在所述活动套的外侧，且可转动的安装在所述固定外套的端面上，所述转套内侧面设置有与所述外螺纹配合的螺纹，所述导向杆设置在所述固定外套的另一端面上，并位于所述活动套端面上开设的滑孔内，用以引导所述活动套升降。

进一步的，所述转套包括内侧面设置有螺纹的套体和设置在套体底部的转动环，所述固定外套端面上开设有环形滑槽，所述环形滑槽内可滚动的安装在有滚珠二，所述转动环转动安装在所述环形滑槽内。

优选的，所述活动套的内孔为圆台状，所述固定内套的外侧面支撑于所述活动套的内孔上。

优选的，所述塞体还设置有通气通孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型使用释放结构代替人工，在释放实验用小球的时候，只需要将实验用小球自由放置在喇叭状放球孔内，实验用小球在自重下会向释放段内滚动，实验用小球在与滚珠一接触时候，因为滚珠一自身可以滚动，且与实验用小球滚动接触，实验用小球会在最后落入滚珠一之间的空隙内，由活动挡板承托，达到限位的目的，在撤去限位插板的时候，实验用小球做自由落体运动。释放结构是根据规格设计并安装好的，当实验用小球进入到滚珠一之间的空隙时候，实验用小球的球心就非常接近安装孔的圆心所在的垂直线上，自由落体运动保证了实验用小球在下落时候，不会偏移方向，大大减少了实验误差。

2、本实用新型使用固定结构将实验用试管固定在支架上，固定结构包括安装孔和定位结构，定位结构包括固定内套、固定外套、活动套和调节结构，调节结构包括转套和导向杆，转套转动时候，活动套在螺纹配合的条件下，实现升降，因为固定内套与活动套干涉，试管与固定内套固连，在活动套升降后，试管的高度也会调整，在需要取出试管的时候，只需要将抬起试管，固定内套与活动套接触干涉。

综上，本实用新型提高了实验的准确率，使用更加方便。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的塞体剖视图；

图3为本实用新型固定结构的剖视图；

图4为本实用新型释放结构的剖视图。

图中：支架-1、固定结构-2、释放结构-3、塞体-4、引导通孔-5、外界试管-6、安装位一-10、安装位二-11、安装孔-20、固定内套-21、固定外套-22、活动套-23、转套-24、导向杆-25、套体-26、转动环-27、环形滑槽-28、滚珠二-29、喇叭状放球孔-30、滚珠一-31、放球段-32、释放段-33、活动挡板-34、限位插板-35、安装腔-36、插孔-37、通气通孔-40、导管-50。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种液体粘滞系数测定实验用小球释放精确定位架，包括支架1、固定结构2、释放结构3和具有引导通孔5的塞体4，支架1具有至上而下垂直分布的安装位一10和安装位二11，固定结构2固定安装在安装位二11上，释放结构3固定安装在安装位一10上，塞体4活动安装在外界试管6的上口，引导通孔5的直径大于实验用小球的直径，实验用小球通过引导通孔5进入到外界试管6内，也可以在引导通孔5上设置导管50，用以加长引导通孔5的引导作用，塞体4还设置有通气通孔40，通气通孔40保证了试管6内的气压与大气压一致，其中：

请参阅图4，释放结构3包括开设在安装位一10上的喇叭状放球孔30、滚珠一31和限位结构，喇叭状放球孔30包括上口直径大的漏斗状放球段32和内径大于实验用小球直径的圆柱体释放段33，释放段33与放球段32的下口接通，滚珠一31滚动且对称安装在释放段33的侧面上，对称设置的两个滚珠一31之间的最近距离略大于实验用小球的直径，用以使实验用小球通过滚珠一31之间的空隙，限位结构设置在释放段33的下口，用于密封和开放该下口，限位结构包括活动挡板34和限位插板35，安装位一10在释放段33的下口下端还开设有安装腔36，活动挡板34可转动的安装在安装腔36内，且活动挡板34的上端面与释放段33的下口抵靠，安装腔36内壁于活动挡板34转动安装处的下端开设有插孔37，限位插板35活动安装在插孔37内，并与活动挡板34下端面干涉，用以限制活动挡板34位置，实现对实验用小球的限位作用。

请参阅图3，固定结构2包括开设在安装位二11上的安装孔20和用于固定外界试管6的定位结构，安装孔20的圆心与喇叭状放球孔30的圆心在一条垂直线上，定位结构安装在安装孔20上，用以使外界试管6的中心位于该垂直线上，定位结构包括固定内套21、固定外套22、活动套23和调节结构，固定内套21套装在外界试管6上，固定内套21的外侧面设置有干涉纹一，固定外套22固定安装在安装孔20上，固定外套22的内侧面设置有内螺纹，活动套23套装在固定内套21外侧，并位于固定外套22内侧，活动套23的内侧面设置有与干涉纹一干涉的干涉纹二，活动套23的外侧面设置有与内螺纹配合的外螺纹，调节结构包括转套24和导向杆25，转套24套装在活动套23的外侧，且可转动的安装在固定外套22的端面上，转套24内侧面设置有与外螺纹配合的螺纹，导向杆25设置在固定外套22的另一端面上，并位于活动套23端面上开设的滑孔内，用以引导活动套23升降，转套24包括内侧面设置有螺纹的套体26和设置在套体26底部的转动环27，固定外套22端面上开设有环形滑槽28，环形滑槽28内可滚动的安装在有滚珠二29，转动环27转动安装在环形滑槽28内，活动套23的内孔为圆台状，固定内套21的外侧面支撑于活动套23的内孔上。

工作原理:

在释放实验用小球的时候，只需要将实验用小球自由放置在喇叭状放球孔30内，实验用小球在自重下会向释放段33内滚动，实验用小球在与滚珠一31接触时候，因为滚珠一31自身可以滚动，且与实验用小球滚动接触，实验用小球会在最后落入滚珠一31之间的空隙内，由活动挡板34承托，达到限位的目的，在撤去限位插板35的时候，实验用小球做自由落体运动。释放结构3是根据规格设计并安装好的，当实验用小球进入到滚珠一31之间的空隙时候，实验用小球的球心就非常接近安装孔20的圆心所在的垂直线上，自由落体运动保证了实验用小球在下落时候，不会偏移方向。

可以在支架1上增加光电传感器，光电传感器用于检测试验用小球到达，并根据光电传感器检测信号获得试验用小球的下降时间。

转套24转动时候，活动套23在螺纹配合的条件下，实现升降，因为固定内套21与活动套23干涉，试管6与固定内套21固连，在活动套23升降后，试管6的高度也会调整，在需要取出试管6的时候，只需要将抬起试管6，固定内套21与活动套23接触干涉。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。