一种测量不透明液体粘滞系数的装置

1.本实用新型涉及液体粘滞系数测量技术领域，具体涉及一种测量不透明液体粘滞系数的装置。


背景技术：

2.液体粘滞系数也称为内摩擦系数或粘度系数，是描述液体内摩擦性质的一个重要物理量，是表征液体反抗形变压力的重要参数。测量液体的粘滞系数在化学、医学、水利工程、材料科学、及机械工业等方面都有着重要的应用意义。
3.目前，对于液体粘滞系数的测量方法有多种，比如毛细管法、转筒法、落球法等。其中落球法是常用的测量液体粘滞系数的方法，落球法利用小球在液体中下落时的受力关系测量液体的粘滞系数，该方法原理直观、现象明显、具有较强的可操作性。
4.但是，落球法测量液体粘滞系数在实际操作中存在如下不足：(1)多次测量需使用多个小球，这给测量装置维护带来一定的不利；(2)如果待测液体颜色较深，会遮挡光电门发射的光导致测量无法进行，因此要求待测液体必须是透明的。因此，传统的落球法测量装置在测量上存在不便之处。


技术实现要素：

5.解决的技术问题
6.本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，在落球法测量液体粘滞系数装置的基础上进行改进，提供一种更方便可测量不透明液体粘滞系数的装置。
7.技术方案
8.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种测量不透明液体粘滞系数的装置，其特征在于：包括量筒、待测液体、金属小球、导轨、细线、定滑轮、光电门一、光电门二、滑块；
9.所述量筒水平放置，用来盛放所述待测液体；
10.所述导轨水平放置，所述滑块滑动连接在导轨上；
11.所述细线的一端越过所述定滑轮与所述金属小球连接，所述细线的另一端与所述滑块连接；
12.所述光电门一、光电门二设置在所述滑块的运动轨迹上。
13.所述光电门一、光电门二水平方向间隔一定的距离l，其发射的光线调整为能被所述滑块移动时所遮挡，用来测量所述滑块经过距离l所用的时间t；
14.需要说明的是，所述滑块在装置中有双重作用：一方面，通过自身惯性可使所述细线拉紧，使测量顺利进行；另一方面，经过所述光电门一、光电门二时起遮光片作用，使所述光电门进行计时。
15.进一步的，所述导轨上设置有能够减小滑块在导轨上滑动的摩擦阻力的气垫结构，所述气垫结构包括设置在导轨上的微型气泵，所述微型气泵的出气端竖直朝向所述滑
块。微型气泵向导轨提供一定压力的气流，气流作用在导轨上用于克服滑块的自身重力，从而减小滑块的滑动阻力，提高测量精确度。
16.一种测量不透明液体粘滞系数的装置的操作步骤如下：
17.a、安装好测量液体粘滞系数的装置，所述光电门一、光电门二设置为工作状态；
18.b、给所述滑块一初始拉力，使所述金属小球刚好处于所述待测液体表面及所述量筒内液面中心，再释放该初始拉力，所述金属小球落入所述待测液体；
19.c、所述滑块在所述金属小球的重力下在所述导轨上移动，光电门一、光电门二测量所述滑块经过距离l所用的时间t；
20.e、将上述测量量代入到公式即可计算出待测液体的粘滞系数η，其中ρ1、ρ0分别为所述金属小球、所述待测液体的密度，g、d、d、h分别为重力加速度值、所述金属小球直径、所述量筒内直径、所述待测液体液位高度。
21.有益效果
22.本实用新型提供了一种测量不透明液体粘滞系数的装置，与落球法常用测量液体粘滞系数的装置相比，本实用新型具备以下有益效果：
23.(1)金属小球的挡光片功能由滑块代替，无需金属小球用作挡光片功能，因此可适用于不透明液体粘滞系数的测量；
24.(2)进行多次测量时，同一金属小球可由细线拉出待测液体再重复利用，使测量装置的维护更加简单。
附图说明
25.图1为本实用新型测量不透明液体粘滞系数的装置图。
26.图中，1、量筒；2、待测液体；3、金属小球；4、导轨；5、细线；6、定滑轮；7、光电门一；8、光电门二；9、滑块。
具体实施方式
27.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
28.如图1所示，一种测量不透明液体粘滞系数的装置，其特征在于：包括量筒1、待测液体2、金属小球3、导轨4、细线5、定滑轮6、光电门一7、光电门二8、滑块9；
29.量筒1水平放置，用来盛放待测液体2；
30.导轨4水平放置，滑块9上设置的气垫结构可以使滑块9在水平方向与导轨4的摩察力可忽略；
31.细线5一端越过定滑轮6与金属小球3连接，另一端与滑块9连接；
32.光电门一7、光电门二8设置在滑块9的运动轨迹上，并在水平方向间隔一定的距离l，其发射的光线调整为能被滑块9移动时所遮挡，用来测量滑块9经过距离l所用的时间t；
33.需要说明的是，滑块9在装置中有双重作用：一方面，通过自身惯性可使细线5拉紧，使测量顺利进行；另一方面，经过光电门一7、光电门二8时起遮光片作用，使光电门进行
计时。
34.一种测量不透明液体粘滞系数的装置的操作步骤如下：
35.a、按图1所示安装好测量液体粘滞系数的装置，光电门一7、光电门二8设置为工作状态；
36.b、给滑块9一初始拉力，使金属小球3刚好处于待测液体2表面及量筒1内液面中心，再释放该初始拉力，金属小球3落入待测液体2；
37.c、滑块9在金属小球3的重力下在导轨4上移动，光电门一7、光电门二8测量滑块9经过距离l所用的时间t；
38.e、将上述测量量代入到公式即可计算出待测液体2的粘滞系数η，其中ρ1、ρ0分别为金属小球3、待测液体2的密度，g、d、d、h分别为重力加速度值、金属小球3直径、量筒1内直径、待测液体2液位高度。
39.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。


技术特征：
1.一种测量不透明液体粘滞系数的装置，其特征在于：包括量筒(1)、待测液体(2)、金属小球(3)、导轨(4)、细线(5)、定滑轮(6)、光电门一(7)、光电门二(8)、滑块(9)；所述量筒(1)水平放置，用来盛放所述待测液体(2)；所述导轨(4)水平放置，所述滑块(9)滑动连接在导轨(4)上；所述细线(5)的一端越过所述定滑轮(6)与所述金属小球(3)连接，所述细线(5)的另一端与所述滑块(9)连接；所述光电门一(7)、光电门二(8)设置在所述滑块(9)的运动轨迹上。2.根据权利要求1所述的一种测量不透明液体粘滞系数的装置，其特征在于，所述导轨(4)上设置有能够减小滑块(9)在导轨(4)上滑动的摩擦阻力的气垫结构，所述气垫结构包括设置在导轨(4)上的微型气泵，所述微型气泵的出气端竖直朝向所述滑块(9)。

技术总结
针对现有落球法测量液体粘滞系数装置存在只适用于测量透明液体、多次测量需使用多个小球等问题，本实用新型在落球法基础上，提供一种适用于测量不透明液体粘滞系数的装置，包括量筒待测液体、金属小球、导轨、细线、定滑轮、光电门一、光电门二、滑块；量筒水平放置，用来盛放待测液体；导轨水平放置，滑块滑动连接在导轨上；细线的一端越过定滑轮与金属小球连接，细线的另一端与滑块连接；光电门一、光电门二设置在滑块的运动轨迹上。本实用新型提供的装置具有维护简单、可测量不透明液体粘滞系数等优点。等优点。等优点。


技术研发人员：王可畏 黄凯宇
受保护的技术使用者：湖北科技学院
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2022/3/11