[实用新型]液体黏滞系数的测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验装置，尤其涉及一种液体黏滞系数的测定装置。

背景技术

在大学物理实验中，液体黏滞系数的测定是最基本的实验。测定液体黏滞系数的方法很多：比如斯托克斯法（落球法）适用于测定黏度较大的液体；转筒法适用于测定黏度为0.1～100Pa·s的液体；毛细管法适用于测定黏度较小的液体。在用斯托克斯法（落球法）测定黏度较大的液体的实验中，传统的实验装置存在着许多弊端：第一，测量实验前后温度使用的是温度计，温度计自身精度以及人眼读数都会带来一定误差；第二，计时使用的是计时仪表，人工的操作必然会带来不小的误差；第三，依靠人眼去判断小球是否做匀速运动。由于人眼观察习惯的不同，对小球是否做匀速运动很难准确判断。上述三种因素叠加，会严重影响所测液体的黏滞系数的准确度。

实用新型内容

本实用新型的目的针对背景技术中提到不足，设计了一种液体黏滞系数的测定装置，采用主机、温度传感器、加速度传感器、光电门相结合的设计，温度采集和时间计量更加快速准确，并且加速度传感器的应用可以对小球是否在做匀速状态做出精确判断，大幅提升实验操作方便性和实验测量结果准确性。

本实用新型的技术方案：一种液体黏滞系数的测定装置，该测定装置包括液晶屏、启动开关、复位开关、状态指示灯、透明保温杯、带孔的绝缘上盖、温度传感器、光电门、加速度传感器、小钢球、长玻璃管、导线、电缆，其特征在于：

被测液体盛于透明保温杯中；带孔的绝缘上盖盖在透明保温杯上端，长玻璃管通过上盖的孔穿进液体中，长玻璃管，下端各有4个孔，两两相对应；光电门固定于长玻璃管的两两对应的缺口处；加速度传感器固定于小钢球表面上；温度传感器固定于透明保温杯内壁上；加速度传感器、温度传感器、光电门皆通过导线连接到主机上；液晶屏、复位按钮、启动按钮、状态指示灯皆固定于主电路板上，主机外壳将整个电路板封装起来。

本实用新型的有益效果：本装置采用STC89C54系列芯片和温度传感器，使温度采集和时间测量更为准确。加速度传感器的应用可以对小球是否在做匀速状态做出精确判断。在小球匀速运动中，通过光电门可以快速准确地确定时间计量的起始点，保证精确测量时间。整体上避免了由于人工操作过多带来的误差，并且操作方便，大幅提高了实验测量结果的准确性。

附图说明

图1为用转筒法测量液体黏滞系数的改进装置示意图；

其中：1-被测液体，2-透明保温杯，3-长玻璃管，4-带孔的绝缘的上盖，5-光电门，6-加速度传感器，7-温度传感器，8-导线，9-液晶屏，10-主机外壳，11-复位按钮，12-启动按钮，13-状态指示灯，14-小钢球。

具体实施方式

如图1所示，装置包括主机箱、液晶屏9、启动开关12、复位开关11、状态指示灯13、透明保温杯2、带孔的绝缘上盖4、温度传感器7、光电门5、加速度传感器6、小钢球14、长玻璃管3、导线8、电缆组成。

被测液体1盛于透明保温杯2中；带孔的绝缘上盖4盖在透明保温杯2上端，长玻璃管3通过上盖的孔穿进液体1中，长玻璃管，下端各有4个孔，两两相对应。光电门5固定于长玻璃管3的两两对应的缺口处；加速度传感器6固定于小钢球14表面上；温度传感器7固定于透明保温杯2内壁上；加速度传感器6、温度传感器7、光电门5皆通过导线8连接到主机上；液晶屏9、复位按钮11、启动按钮12、状态指示灯13皆固定于主电路板上，主机外壳10将整个电路板封装起来。

本实用新型提供的一种新型的固体比热容测量装置原理为：加速度传感器粘在小钢球14上表面，且加速度传感器重量相比于小钢球可以忽略不计。将小钢球14从玻璃管口自由落下，同时启动主机启动开关，温度传感器7迅速将此时液体温度传回到主机，并显示在液晶屏9上。主机启动，加速度传感器6也同时启动。当主机检测到小钢球14加速度为0时，启动光电门。两个光电门的距离是一定的，且他们都固定在玻璃管的缺口孔处，光电门5信号传回到单片机的中断口。当小钢14经过第一个光电门5时，触发中断，单片机启动的定时器，开始计时。当小钢球经过第二个光电门时，触发中断，结束计时，定时器所计时间显示在液晶屏上。同时，再次启动温度传感器7，将此时液体温度传回到主机，主机将两次温度测量数据做平均值运算，将平均温度值显示在液晶屏上。实验中所需的其他参数，比如小钢球14直径和密度、保温杯内径、液体密度，两个光电门距离都是已知参数，均存储在单片机中。最后，单片机经过计算，将实验测量结果显示在液晶屏上。