一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，具體設(shè)及一種利用阻尼法測(cè)量液體粘滯 系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀器。
【背景技術(shù)】
[0002] 液體的粘滯系數(shù)又稱(chēng)為內(nèi)摩擦系數(shù)或粘度。是描述液體內(nèi)摩擦力性質(zhì)的一個(gè)重要 物理量。它表征液體反抗形變的能力，只有在液體內(nèi)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。是液體的 重要性質(zhì)之一，在工程、生產(chǎn)技術(shù)及醫(yī)學(xué)方面有著重要的應(yīng)用。目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，大多 采用落球法測(cè)量液體粘滯系數(shù)，此方法由于受手工按秒表、視差及小球下落偏離中屯、等因 素影響，測(cè)量下落速度準(zhǔn)確度不高，且粘滯系數(shù)的物理含義不夠清晰。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，提高儀器使用的便捷 性，減少測(cè)量中的干擾因素，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)粘滯系數(shù)物理含義的理解。
[0004] 本實(shí)用新型的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，包括底座，轉(zhuǎn)盤(pán)，測(cè)量容器，動(dòng)力電機(jī)，導(dǎo)電滑環(huán)，所 述的動(dòng)力電機(jī)傳動(dòng)軸上安裝轉(zhuǎn)盤(pán)與導(dǎo)電滑環(huán);所述的測(cè)量容器放置在轉(zhuǎn)盤(pán)上;所述的轉(zhuǎn)盤(pán) 上設(shè)有應(yīng)變電阻;所述的動(dòng)力電機(jī)位于底座內(nèi)。
[0006] 所述的底座上設(shè)有控制面板，控制面板上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)、顯示屏、電機(jī)開(kāi)關(guān)、測(cè)量 開(kāi)始按鈕及結(jié)束按鈕;底座下部設(shè)在四個(gè)墊腳上;底座上部設(shè)有一過(guò)孔，動(dòng)力電機(jī)傳動(dòng)軸貫 穿過(guò)孔。
[0007] 所述的轉(zhuǎn)盤(pán)為圓形，用來(lái)放置測(cè)量容器的，包括通過(guò)輪桿連接的輪環(huán)和輪軸，輪軸 中間設(shè)有一和動(dòng)力電機(jī)連接的孔，軸側(cè)設(shè)有固定螺釘;輪桿側(cè)面設(shè)有應(yīng)變電阻，桿體開(kāi)有雙 圓孔。
[000引所述的測(cè)量容器為圓柱形，用于盛放被測(cè)液體的，容器上方中央有一小的開(kāi)孔，開(kāi) 孔用于裝入被測(cè)液體。
[0009] 本實(shí)用新型的有益效果：與傳統(tǒng)落球法測(cè)液體粘滯系數(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)儀 器測(cè)量更能讓學(xué)生加深對(duì)粘滯系數(shù)物理含義的理解，使學(xué)生對(duì)指數(shù)衰減數(shù)據(jù)的處理有很好 的鍛煉作用。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0011] 圖1是本實(shí)用新型使用時(shí)的配合示意圖；
[0012] 圖2是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)盤(pán)、動(dòng)力電機(jī)和導(dǎo)電滑環(huán)配合示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型底座結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)盤(pán)頂視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 如圖1-4所示，一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，包括底座1、轉(zhuǎn)盤(pán)2、測(cè)量容器3、動(dòng)力電 機(jī)4、導(dǎo)電滑環(huán)5;
[0016] 底座1用于安裝儀器各個(gè)部分的，包括控制面板和顯示窗口，控制面板上有儀器的 電源開(kāi)關(guān)12、顯示屏13、電機(jī)開(kāi)關(guān)14、測(cè)量開(kāi)始按鈕15及結(jié)束按鈕16,底座上部有一過(guò)孔17， 底座設(shè)在四個(gè)墊腳11上；
[0017] 轉(zhuǎn)盤(pán)2為圓形，用來(lái)放置測(cè)量容器3的，包括通過(guò)輪桿24連接的輪環(huán)21和輪軸，輪軸 中間設(shè)有一和動(dòng)力電機(jī)4連接的孔23,軸側(cè)設(shè)有固定螺釘26,用來(lái)將轉(zhuǎn)盤(pán)2固定安裝到動(dòng)力 電機(jī)4上;輪桿24側(cè)面設(shè)有應(yīng)變電阻25,桿體開(kāi)有雙圓孔22,雙圓孔22的作用是讓桿比較容 易發(fā)生彈性形變；
[0018] 測(cè)量容器3為圓柱形，用于盛放被測(cè)液體的，容器上方中央有一小的開(kāi)孔31，開(kāi)孔 31用于裝入被測(cè)液體；
[0019] 動(dòng)力電機(jī)4安裝于底座1內(nèi)，動(dòng)力電機(jī)4傳動(dòng)軸安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)2的孔23內(nèi)，為轉(zhuǎn)盤(pán)2提供 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力；導(dǎo)電滑環(huán)5安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)2下方的動(dòng)力電機(jī)傳動(dòng)軸上，導(dǎo)電滑環(huán)5是用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相 對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的信號(hào)傳輸裝置；
[0020] 將測(cè)量容器3裝滿(mǎn)被測(cè)液體，放置于轉(zhuǎn)盤(pán)2上，打開(kāi)底座電源開(kāi)關(guān)12,開(kāi)啟動(dòng)力電機(jī) 4的電機(jī)開(kāi)關(guān)14,讓轉(zhuǎn)盤(pán)2W-定的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，待轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，關(guān)閉動(dòng)力電機(jī)4的電機(jī)開(kāi) 關(guān)14，使轉(zhuǎn)盤(pán)2快速停轉(zhuǎn);通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)2上的應(yīng)變電阻25的電阻值隨時(shí)間變化情況，得出轉(zhuǎn) 盤(pán)所受到的力矩隨時(shí)間的變化。
[0021] 按下測(cè)量開(kāi)始按鈕15,開(kāi)始每隔一定時(shí)間測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)2受到的力矩?cái)?shù)據(jù)，按下結(jié)束按 鈕16結(jié)束測(cè)量，然后可通過(guò)按鈕15和按鈕16對(duì)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)。
[0022] 儀器使用時(shí)，將被測(cè)液體放入測(cè)量容器3內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量容器，然后快速停下;容器內(nèi) 部的被測(cè)液體由于慣性，將繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在粘滯阻力的作用下，轉(zhuǎn)速逐漸衰減，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)2 停轉(zhuǎn)后，測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)所受力矩隨時(shí)間的衰減數(shù)據(jù)，便能換算出被測(cè)液體的粘滯系數(shù)。
[0023] 本阻尼法測(cè)液體的粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)儀器工作過(guò)程：
[0024] 通過(guò)理論分析，對(duì)于高為Η，半徑為R的圓柱形容器，內(nèi)部裝滿(mǎn)被測(cè)液體，若液體的 密度為Ρ，粘滯系數(shù)為η,當(dāng)容器停轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)盤(pán)所受到的力矩L(t)將按照L(t)=Loe邱(-kt), 其中
通過(guò)力矩衰減的數(shù)據(jù)，可擬合得出系數(shù)k，從而換算出
運(yùn)便測(cè)量出被測(cè)液體的粘滯系數(shù)。
[0025] 本實(shí)用新型測(cè)量簡(jiǎn)單，便于操作，使學(xué)生對(duì)指數(shù)衰減數(shù)據(jù)的處理有很好的鍛煉作 用，并能更好的理解液體粘滯系數(shù)的概念。
[0026] W上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型所作的舉例和說(shuō)明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì) 所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離實(shí)用新 型或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，包括底座（1)，轉(zhuǎn)盤(pán)(2)，測(cè)量容器(3)，動(dòng)力電機(jī)(4)，導(dǎo) 電滑環(huán)(5)，其特征在于，所述的動(dòng)力電機(jī)(4)傳動(dòng)軸上安裝轉(zhuǎn)盤(pán)(2)與導(dǎo)電滑環(huán)(5);所述的 測(cè)量容器(3)放置在轉(zhuǎn)盤(pán)(2)上;所述的轉(zhuǎn)盤(pán)(2)上設(shè)有應(yīng)變電阻（25);所述的動(dòng)力電機(jī)(4) 位于底座(1)內(nèi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，其特征在于，所述的底座（1)上 設(shè)有控制面板，控制面板上設(shè)有電源開(kāi)關(guān)（12)、顯示屏（13)、電機(jī)開(kāi)關(guān)（14)、測(cè)量開(kāi)始按鈕 (15)及結(jié)束按鈕（16);底座下部設(shè)在四個(gè)墊腳（11)上;底座（1)上部設(shè)有一過(guò)孔（17)，動(dòng)力 電機(jī)(4)傳動(dòng)軸貫穿過(guò)孔(17)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)(2)為 圓形，用來(lái)放置測(cè)量容器(3)的，包括通過(guò)輪桿(24)連接的輪環(huán)(21)和輪軸，輪軸中間設(shè)有 一和動(dòng)力電機(jī)（4)連接的孔（23)，軸側(cè)設(shè)有固定螺釘（26);輪桿（24)側(cè)面設(shè)有應(yīng)變電阻 (25)，桿體開(kāi)有雙圓孔(22)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，其特征在于，所述的測(cè)量容器 (3)為圓柱形，用于盛放被測(cè)液體的，容器上方中央有一小的開(kāi)孔(31)，開(kāi)孔(31)用于裝入 被測(cè)液體。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x器，包括底座，轉(zhuǎn)盤(pán)，測(cè)量容器，動(dòng)力電機(jī)，導(dǎo)電滑環(huán)，所述的動(dòng)力電機(jī)傳動(dòng)軸上安裝轉(zhuǎn)盤(pán)與導(dǎo)電滑環(huán)；所述的測(cè)量容器放置在轉(zhuǎn)盤(pán)上；所述的轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)有應(yīng)變電阻；所述的動(dòng)力電機(jī)位于底座內(nèi)。儀器使用時(shí)，將被測(cè)液體放入測(cè)量容器內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量容器，然后快速停下；容器內(nèi)部的被測(cè)液體由于慣性，將繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在粘滯阻力的作用下，轉(zhuǎn)速逐漸衰減，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)盤(pán)停轉(zhuǎn)后，力矩隨時(shí)間的衰減數(shù)據(jù)，便能換算出被測(cè)液體的粘滯系數(shù)，本實(shí)用新型測(cè)量簡(jiǎn)單，便于操作，使學(xué)生對(duì)指數(shù)衰減數(shù)據(jù)的處理有很好的鍛煉作用，并能更好的理解液體粘滯系數(shù)的概念。
【IPC分類(lèi)】G09B23/12, G01N11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN205333469
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620046611
【發(fā)明人】張波, 劉向遠(yuǎn), 馬云, 夏禮福
【申請(qǐng)人】皖西學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日