张力测量吊环以及液体表面张力测量装置 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及液体表面张力系数测定实验技术领域，特别涉及一种张力测量吊环以及液体表面张力测量装置。背景技术：2.在教学实验中，经常采用拉脱法进行液体表面张力系数的测量。通过测量已知周长的金属片、金属吊环等从待测液体表面脱离时需要的作用力，从而求得液体表面张力系数。其中，整套测量装置在液膜拉起及拉脱时液膜的重力、吊环与液面是否平行等因素最终会影响测量结果的精度以及重复性，而金属吊环的水平度对实验数据的准确性有着重要影响。3.现有的测量装置中，普遍使用吊绳连接吊环，由于吊绳为软体结构，实验时需要反复调整吊绳，才能保证金属吊环的底部与待测液体表面平行，使其能够水平地浸入或离开脱离液面，反复调整使得实验效率非常低而且效果不好，而且吊绳经过多次使用后很难再将金属吊环调平，存在测量稳定性较差的问题。技术实现要素：4.针对上述技术问题，本实用新型提供一种张力测量吊环以及液体表面张力测量装置，具有测量稳定性较高的优点。5.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：6.一种张力测量吊环，包括：7.吊杆，所述吊杆具有挂吊端以及连接端，所述挂吊端具有供挂设的接触位；以及8.测量件，所述测量件与所述连接端连接，所述测量件用以接触液面测量张力，所述测量件的底部具有向外收窄设置的接触边沿；9.所述接触位以及所述测量件的重心均处于同一竖直方向上。10.在其中一个实施例中：11.所述挂吊端呈圆环形设置，所述挂吊端开设有供挂扣件进入挂吊的缺口；12.所述接触位呈内凹设置，所述接触位供所述挂扣件陷入定位。13.在其中一个实施例中，所述接触边沿的截面呈v型设置。14.在其中一个实施例中，所述测量件包括筒体，所述接触边沿设置在所述筒体的底部。15.在其中一个实施例中，所述测量件还包括盘体以及连接柱；16.所述盘体与所述筒体的端部连接；17.所述连接柱连接在所述盘体的中部，所述连接端与所述连接柱可拆卸连接。18.在其中一个实施例中，所述盘体设置有若干减重孔。19.本技术还提供了一种液体表面张力测量装置，包括上述方案所述的张力测量吊环，还包括：20.第一高度调节组件，所述第一高度调节组件具有第一位移输出件；21.测量传感器，所述测量传感器具有安装部以及测量部，所述安装部设置在所述第一位移输出件，所述测量部设置有连接件，所述挂吊端挂设在所述连接件上；22.第二高度调节组件，所述第二高度调节组件具有第二位移输出件；以及23.器皿，所述器皿设置在所述第二位移输出件上，所述器皿位于所述测量部的下方，所述器皿用以盛放液体。24.在其中一个实施例中，所述第一位移输出件的端部设置有安装座，所述安装座上开设有供所述安装部陷入安装的v型槽；所述安装座可拆卸连接有盖体，所述盖体将所述安装部紧压在所述v型槽上。25.在其中一个实施例中，所述第二高度调节组件包括：26.固定座；27.固定块，所述固定块固定设置在所述固定座上；28.滑块，所述滑块与所述固定块竖向滑动连接，所述滑块为所述第二位移输出件，所述器皿设置在所述滑块上；以及29.测量仪，所述测量仪设置在所述滑块上，所述测量仪具有测量螺杆，所述测量螺杆伸缩顶压所述固定座联动所述滑块竖向滑动。30.在其中一个实施例中，所述测量仪包括螺旋测微头。31.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：32.使用本吊环进行液面张力的测量时，将吊杆上的挂吊端挂设在测量仪器上，此时挂吊端挂设在测量仪器的连接部件上，具体的接触位置位于接触位，因接触位以及测量件的重心均处于同一竖直方向上，故吊环整体处于水平平衡的状态，需要注意的是，因吊杆整体为硬质部件，且吊杆与测量件为刚性连接，故本吊环整体具备较高的结构稳定性，在测量的过程中往往需要多次对吊环进行拆装，在拆装的过程中，仅需保证测量仪器的连接部件与挂吊端的接触位置位于接触位，即可保证吊环整体处于水平平衡的状态，与现有技术相对比，本吊环具有测量稳定性较高的优点。附图说明33.图1是本技术一实施例中张力测量吊环的具体结构示意图；34.图2是本技术一实施例中盘体的具体结构示意图；35.图3是本技术一实施例中液体表面张力测量装置的具体结构示意图；36.图4是本技术一实施例中安装座的具体结构示意图；37.图5是本技术一实施例中第一高度调节组件的内部结构示意图；38.图6是本技术一实施例中第一高度调节组件的外部结构示意图；39.图7是本技术一实施例中第二高度调节组件的外部结构示意图；40.图8是本技术一实施例中弹簧的具体结构示意图；41.图中各标记如下：42.1、吊杆；11、挂吊端；111、接触位；12、连接端；2、测量件；21、接触边沿；22、筒体；23、盘体；24、连接柱；25、减重孔；43.3、第一高度调节组件；31、固定套筒；32、旋转套筒；33、滑杆；331、联动块；34、竖槽；35、螺旋槽；36、螺钉；37、安装座；38、v型槽；39、盖体；44.4、测量传感器；41、安装部；42、测量部；421、连接件；45.5、第二高度调节组件；51、固定座；52、固定块；53、滑块；54、螺旋测微头；55、安装台；56、弹簧；46.6、器皿。具体实施方式47.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。48.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。49.现有的测量装置中，普遍使用吊绳连接吊环，由于吊绳为软体结构，实验时需要反复调整吊绳，才能保证金属吊环的底部与待测液体表面平行，使其能够水平地浸入或离开脱离液面，反复调整使得实验效率非常低而且效果不好，而且吊绳经过多次使用后很难再将金属吊环调平，存在测量稳定性较差的问题。针对现有的技术问题，本实用新型提供一种张力测量吊环以及液体表面张力测量装置，具有测量稳定性较高的优点。50.下面结合具体实例对本实用新型的技术方案进行详细说明。51.参照图1以及图2所示，本实用新型所涉及的一种张力测量吊环，包括吊杆1以及测量件2，其中，吊杆1具有挂吊端11以及连接端12，挂吊端11具有供挂设的接触位111。测量件2与连接端12连接，测量件2用以接触液面测量张力，测量件2的底部具有向外收窄设置的接触边沿21，接触位111以及测量件2的重心均处于同一竖直方向上。52.需要说明的是，在该实施例中，测量件2整体为轴对称部件，测量件2的重心与吊杆1的重心处于同一数值方向上。53.示例性的是，使用本吊环进行液面张力的测量时，将吊杆1上的挂吊端11挂设在测量仪器上，此时挂吊端11挂设在测量仪器的连接部件上，具体的接触位置位于接触位111，因接触位111以及测量件2的重心均处于同一竖直方向上，故吊环整体处于水平平衡的状态，需要注意的是，因吊杆1整体为硬质部件，且吊杆1与测量件2为刚性连接，故本吊环整体具备较高的结构稳定性，在测量的过程中往往需要多次对吊环进行拆装，在拆装的过程中，仅需保证测量仪器的连接部件与挂吊端11的接触位置位于接触位111，即可保证吊环整体处于水平平衡的状态，与现有技术相对比，本吊环具有测量稳定性较高的优点。54.同时，通过收窄式的接触边沿21设置，在测量的过程中，接触边沿21与液面的接触面积能够得到有效的较小，有效地减少了液膜的宽度，从而减少了液膜重力对液体表面张力系数的影响，令本吊环的测量结果能够更为准确。55.在一实施例中，对挂吊端11作出进一步的细化，其中，挂吊端11呈圆环形设置，具体的是，圆环的原点处于吊杆1的轴线上，挂吊端11开设有供挂扣件进入挂吊的缺口。另外，接触位111呈内凹设置，接触位111供挂扣件陷入定位，在该实施例中，挂扣件为连接部件。56.需要说明的是，缺口的设置能够便于连接部件进行挂设，同时，接触位111的内凹设置能够起到定位的效果，操作人员在安装吊环时，接触位111能够起到提示以及预定位的效果，安装的过程中，当连接部件通过缺口进入到圆环的内部后，将连接部件卡入到接触位111处即可，此时即可保证吊环整体处于水平平衡的状态，如此的结构设置，能够优化本吊环的安装操作，提高吊环的安装效率，同时进一步提高吊环的测量稳定性。57.在一实施例中，对测量件2作出进一步的细化，其中，接触边沿21的截面呈v型设置。故接触边沿21的最底部整体能够以线环式的宽度与液面接触，接触边沿21与液面的接触面积能够得到进一步的减少，令本吊环的测量结果能够更为准确。具体的是，在该实施例中，测量件2包括筒体22，接触边沿21设置在筒体22的底部。58.在一实施例中，需要注意的是，在测量的过程中，为了能够得到多种的测量数据，在测量的过程中，甚至需要跟换不同大小的测量件2，此时，为了便于测量件2进行更换，在该实施例中，对测量件2作出进一步的细化。59.测量件2还包括盘体23以及连接柱24，其中，盘体23与筒体22的端部连接，连接柱24连接在盘体23的中部，连接端12与连接柱24可拆卸连接。具体的是，连接端12设置有外螺纹，连接端12与连接处螺纹连接，通过旋转吊杆1，即可将测量件2整体拆卸分离。60.在一些扩展实施例中，吊环进行测量时，吊环的挂吊端11安装在传感器的测量部42，因传感器的测量精准度较高，且受测量量程的限制，为了对吊环进行减重，在盘体23设置有若干减重孔25。61.参照图3所示，本实用新型还提供了一种液体表面张力测量装置，包括上述方案所述的张力测量吊环，还包括第一高度调节组件3、测量传感器4、第二高度调节组件5以及器皿6。其中，第一高度调节组件3具有第一位移输出件。测量传感器4具有安装部41以及测量部42，安装部41设置在第一位移输出件，测量部42设置有连接件421，挂吊端11挂设在连接件421上。第二高度调节组件5具有第二位移输出件，器皿6设置在第二位移输出件上，器皿6位于测量部42的下方，器皿6用以盛放液体。62.需要说明的是，第一高度调节组件3以及第二高度调节组件5均为竖向高度调节组件，其可以是竖向传动机构、竖向伸缩机构或螺旋伸缩机构，例如伸缩气缸或伸缩油缸。63.示例性的是，测量装置进行液面张力测量时，先行将吊环挂设在测量部42的连接件421上，具体的接触位置位于接触位111，因接触位111以及测量件2的重心均处于同一竖直方向上，故吊环整体处于水平平衡的状态，随后向器皿6中倒入测试用的液体，此时前期准备工作结束，在测量的过程中，操作人员通过第一高度调节组件3对吊环的高度进行调节，通过第二高度调节组件5对器皿6的高度进行调节，通过控制吊环浸入液体以及离开液面，配合上测量传感器4的读数，实现液面张力的测量。因吊杆1整体为硬质部件，且吊杆1与测量件2为刚性连接，故本吊环整体具备较高的结构稳定性，在测量的过程中往往需要多次对吊环进行拆装，在拆装的过程中，仅需保证测量仪器的连接部件与挂吊端11的接触位置位于接触位111，即可保证吊环整体处于水平平衡的状态，与现有技术相对比，本吊环具有测量稳定性较高的优点。64.参照图4、图5以及图6所示，在该实施例中，具体的是，第一高度调节组件3为螺旋伸缩机构，其包括固定套筒31，旋转套筒32以及滑杆33。其中，固定套筒31用于固定在工作台上，固定套筒31套设在滑杆33外，滑杆33与固定套筒31竖向滑动连接。滑杆33外侧突出设置有联动块331，固定套筒31开设有供联动块331穿出的竖槽34。旋转套筒32套设在固定套筒31外部，且旋转套筒32与固定套筒31转动连接，在旋转套筒32上开设有螺旋槽35，螺旋槽35的轴向与旋转套筒32的转动轴向同向设置，螺旋槽35供穿出固定套筒31的联动块331嵌入，故转动旋转套筒32时，在螺旋槽35与联动块331的联动配合下，旋转套筒32将联动滑杆33进行竖向运动，如此实现高度调节的效果。65.更优的是，在该实施例中，固定套筒31上设置有螺钉36，且滑杆33处于螺钉36的移动行程上，当滑杆33的高度调节到位时，操作人员可以通过拧紧螺钉36，令螺钉36紧压在滑杆33，以限制滑杆33的竖向移动，达到定位、锁紧的作用。66.参照图4所示，在一实施例中，更优的是，第一位移输出件的端部设置有安装座37，安装座37上开设有供安装部41陷入安装的v型槽38。安装座37可拆卸连接有盖体39，盖体39将安装部41紧压在v型槽38上。67.安装座37以及盖体39的配合设置，令测量传感器4具备便捷的可拆卸性能，通过该结构的设置，在测量的过程中，操作人员可以根据实际所需，选用大小或量程适配的测量传感器4进行跟换，具有实用性较高的优点。68.参照图7以及图8所示，在一实施例中，对第二高度调节组件5作出进一步的细化，第二高度调节组件5包括固定座51、固定块52、滑块53以及测量仪。其中，固定座51用于固定在工作台上，固定块52固定设置在固定座51上。滑块53与固定块52竖向滑动连接，在该实施例中，滑块53通过滑轨与固定块52滑动连接，滑块53为第二位移输出件，器皿6设置在滑块53上。测量仪设置在滑块53上，测量仪具有测量螺杆，测量螺杆伸缩顶压固定座51联动滑块53竖向滑动。具体的是，在该实施例中，测量仪包括螺旋测微头54。另外，为了便于器皿6的安装，在滑块53上设置有安装台55，器皿6安装在安装台55上。69.示例性的是，需要对器皿6的高度进行调节时，转动螺旋测微头54，促使测量螺杆进行伸缩调节，测量螺杆的移动将顶压固定座51，因测量仪与滑块53固定设置，故测量螺杆的移动将联动滑块53进行竖向移动，从而实现器皿6高度调节的效果。需要注意的是，在测量的过程中，测量螺杆的伸出长度为器皿6的竖向位移具体，故在调节的过程中，通过观察螺旋测微头54，操作人员能够实时得知器皿6的高度，得知液面的落差值，更为便于操作人员读取测试数据，整体的使用灵活性较高。70.需要说明的是，在该实施例中，第一高度调节组件3以及第二高度调节组件5起到分级调节的作用，在测试的准备阶段，通过转动旋转套筒32，对测量传感器4实现快速粗调节，在调节的过程中，操作人员通过肉眼的观察，将吊环调节至所需的高度，随后即可通过旋转螺钉36，对吊环的高度进行定位锁紧。第一高度调节组件3调节到位后，操作人员可以通过调节第二高度调节组件5进行高度的细调节，因第二高度调节组件5的位移驱动部件为螺旋测微头54，转动一次螺旋测微头54时，测量螺杆的进给量较小，从而实现第二高度调节组件5的细调节。71.更优的是，在该实施例中，为了提高螺旋测微头54的调节稳定性，在固定块52上设置有弹簧56，弹簧56的一端与固定块52连接，另一端与滑块53连接，弹簧56整体呈拉伸状态，故螺旋测微头54在不收外力时，弹簧56的弹力拉动滑块53整体向下运动，直至螺旋测微头54的测量螺杆紧压在固定座51上，故在调节螺旋测微头54时，弹簧56能够时刻保持滑块53与固定块52之间的结构紧密性，以便操作人员进行调节以及测量。72.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。









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