专利名称：液体表面张力测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于实验仪器设备技术领域，具体涉及一种利用最大泡压法测定液体 表面张力的表面张力测定仪。
背景技术：
最大泡压法测定液体表面张力是经典的表面张力测定方法，但目前国内依据该方 法的实验装置普遍存在装置简陋，难于控制，数据误差大等缺点，使用数字压力计时，如果 仅单独使用增压或减压的方式进行测定，还存在由于大气压力变动对测量结果的影响。这 些问题导致该方法始终没有成为测量和科学研究领域的主流实验方法。针对这一现状，急 需研制出一种高精度的依据最大泡压发原理，实现表面张力测定的仪器。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述实验仪器的缺点，提供一种设计合 理、测压精度高、能够精确控制压力变化的表面张力测定仪。解决上述技术问题所采用的技术解决方案是在箱体左侧的外部设置有增压玻璃 装置，箱体内玻璃装置下方设置有电磁搅拌器，箱体内左侧设置安装在隔板下相联通的压 力传感器和压显表，箱体内隔板下方设置有第一水箱和通过回水管与第一水箱相联通的第 二水箱，第一水箱内设置有通过导管与第二水箱相联通的减压潜水泵、顶部设置有第二平 衡阀和气路管道，第二水箱内设置有通过导管与第一水箱相联通的增压潜水泵、顶部设置 有第一平衡阀，气路管道上设置有与减速机联接的针阀，针阀通过第一支管道与压力传感 器相联通，针阀通过第二支管道与玻璃装置相联通或通过相互并联的安装在第二支管道上 的增压电磁阀和减压放空阀、安装在第三支管道上的减压电磁阀和增压放空阀与玻璃装置 相联通。本实用新型的玻璃装置为在瓶体内设置有上部位于瓶体上端外的样品室，瓶体 的左侧设置有加热器、右侧设置有第二温度传感器，样品室顶部设置有下部为毛细管的增 压接管、右侧设置有第一温度传感器和减压接管、底部设置有端部伸出于瓶体外与样品室 内相联通的联通管，联通管上设置有液位调节阀。本实用新型的表面张力测定仪采用最大泡压法测定液体表面张力大小的原理，装 置包括电磁搅拌系统和温度控制系统，同时以压力传感器为测压装置，以内置有水泵并通 过回水管相联通的两个密闭水箱为正负压力产生装置，既可实现增压操作又可实现减压操 作，当以增压操作的测定值和减压操作的测定值之差作为计算液体表面张力的压力值时， 可有效地消除仪器零点对测量的影响，极大地减少实验误差，提高了实验测量数据的准确 性和精确度。本实用新型实现了压力测量及控制的一体化，具有设计合理、测量精度高、使 用方便等优点，可满足物理化学实验及科研测量液体表面张力的要求。
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。图2是图1中玻璃装置1的结构示意图。图3是本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于 这些实施例。实施例1在图1中，本实施例的表面张力测定仪由玻璃装置1、隔板2、增压放空阀3、减压放 空阀4、减压电磁阀5、增压电磁阀6、第一平衡阀7、针阀8、减速机9、第二平衡阀10、气路 管道11、第一水箱12、减压潜水泵13、回水管14、增压潜水泵15、第二水箱16、压力传感器 17、压显表18、箱体19及电磁搅拌器20联接构成。在箱体19左侧的外部放置有玻璃装置1，箱体19内玻璃装置1的正下方用螺纹紧 固联接件安装有电磁搅拌器20，箱体19内中部用螺纹紧固联接件安装有水平的隔板2，隔 板2的下表面用螺纹紧固联接件安装有压力传感器17以及压显表18，箱体19内隔板2右 侧的下方用螺纹紧固联接件安装有第二水箱16，第二水箱16的右侧安装有通过回水管14 与第二水箱16相联通的第一水箱12，第二水箱16和第一水箱12均为密闭的不锈钢箱体。 在第一水箱12内底部用螺纹紧固联接件安装有通过导水管与第二水箱16相联通的减压潜 水泵13，第一水箱12顶部用螺纹紧固联接件安装有第二平衡阀10和气路管道11。在第二 水箱16内底部用螺纹紧固联接件联接安装有通过导水管与第一水箱12相联通的增压潜水 泵15，第二水箱16顶部用螺纹紧固联接件联接安装有第一平衡阀7。气路管道11上通过 螺纹联接安装有针阀8，针阀8上安装有控制气速用的减速机9，构成微量调节气速装置，针 阀8左侧通过第一支管道与压力传感器17相联通，针阀8通过安装在第二支管道上的增压 电磁阀6和减压放空阀4与玻璃装置1相联通、通过安装在第三支管道上的减压电磁阀5 和增压放空阀3与玻璃装置1相联通，第二支管道与第三支管道并联通。如图2所示，本实施例的玻璃装置1由瓶体1-1、样品室1-2、增压接管1-3、第一温 度传感器1-4、减压接管1-5、第二温度传感器1-6、毛细管1-7、加热器1-8、液位调节阀1_9 联接构成。瓶体1-1为玻璃制品，瓶体1-1用于水浴加温，在瓶体1-1上一次浇注成型有与瓶 体1-1连为一体的温度计套管，温度计套管与瓶体1-1内相联通，第一温度传感器1-4安装 在温度计套管上，瓶体1-1内一次浇注成型有连为一体的样品室1-2，样品室1-2的上部位 于瓶体1-1上端外，样品室1-2内可装待测的样品溶液。瓶体1-1上端左侧装有聚四氟塞， 聚四氟塞上安装有插入瓶体1-1内的加热器1-8，瓶体1-1上端右侧装有聚四氟塞，聚四氟 塞上安装有插入瓶体1-1内的第二温度传感器1-6，取掉瓶体1-1上端的聚四氟塞，可将水 加入到瓶体1-1内，加热器1-8对瓶体1-1内的水进行加热，第二温度传感器1-6为带A/D 转换的温度传感器，第二温度传感器1-6将所接收瓶体1-1内水的温度信号转换成电信号 并转换成数字信号输出。样品室1-2的顶部安装有增压接管1-3，增压接管1-3依次通过安 装在第二支管道上的减压放空阀4、增压电磁阀6与针阀8相联通，增压接管1-3为瓶塞式结构，增压接管1-3的下部制作有连为一体的毛细管1-7，待测样品溶液从样品室1-2顶部 加入。样品室1-2的上部右侧安装有第一温度传感器1-4，第一温度传感器1-4的下部伸入 到样品室1-2内的待测样品溶液内，第一温度传感器1-4为带A/D转换的温度传感器，第一 温度传感器1-4将接收到样品室1-2内待测样品溶液的温度信号转换成电信号并转换成数 字信号输出。在样品室1-2右侧瓶壁的上部一次浇注成型有与样品室1-2内连为一体的减 压接管1-5，减压接管1-5依次通过安装在第三支管道上的增压放空阀3、减压电磁阀5与 针阀8相联通，样品室1-2的底部一次浇注成型有与样品室1-2内相联通的联通管，联通管 的另一端伸出瓶体1-1外，联通管上安装有液位调节阀1-9，液位调节阀1-9用于调节样品 室1-2中待测样品的液面高度。本实施例的增压测量过程为由样品室1-2加入待测样品后，调节液位调节阀1-9使得样品室1-2中的待测样 品液面与毛细管1-7吻合相切，开启压力传感器17、电磁搅拌器20和加热器1-8的电源，关 闭第一水箱12上的第二平衡阀10和第二水箱16上的第一平衡阀7，开启增压放空阀3和 增压电磁阀6、关闭减压放空阀4和减压电磁阀5，启动增压潜水泵15，将第二水箱16中的 水打入第一水箱12内，被打入的水经过回水管14回流至第二水箱16中。由于回水管14 的阻碍作用，第一水箱12和第二水箱16内的压力不一致而产生压力差，第一水箱12内压 力增大，其内部气体通过气路管道11，经过第一支路压入玻璃装置1内，调节针阀8控制气 路管道11内气流速度的大小，使得样品室1-2内毛细管1-7与样品液面相切处在10秒左 右产生一个气泡，读取压显表18所显示的最大压力读数。本实施例的减压测量过程为由样品室1-2加入待测样品后，调节液位调节阀1-9，使得样品室1-2中的待测样 液面与毛细管1-7吻合相切，开启压力传感器17、电磁搅拌器20和加热器1-8的电源，关闭 第一水箱12上的第二平衡阀10和第二水箱16上的第一平衡阀7，开启减压放空阀4和减 压电磁阀5、关闭增压放空阀3和增压电磁阀6，启动减压潜水泵13，第一水箱12内的水打 入第二水箱16内，被打入的水经过回水管14回流至第一水箱12中。由于回水管14的阻 碍作用，第一水箱12和第二水箱16内的压力不一致而产生压力差，第一水箱12内压力减 小，空气从玻璃装置1中抽出，经过第二支路进入第一水箱12内部，调节针阀8控制气路管 道11内气流速度的大小，使得样品室1-2内毛细管1-7与样品液面相切处在10秒左右产 生一个气泡，读取压显表18所显示的最小压力读数。实施例2在图2、3中，本实施例的表面张力测定仪由玻璃装置1、隔板2、第一平衡阀7、针阀 8、减速机9、第二平衡阀10、气路管道11、第一水箱12、减压潜水泵13、回水管14、增压潜水 泵15、第二水箱16、压力传感器17、压显表18、箱体19以及电磁搅拌器20联接构成。在本实施例中，针阀8左侧通过支路管道与压力传感器1 7相联通、通过支路管道 与玻璃装置1上端的增压接管1-3相联通或与玻璃装置1右侧的减压接管1-5相联通。其 它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。本实施例的增压测量过程为由样品室1-2加入待测样品后，调节液位调节阀1-9，使得样品室1-2中的待测样 品液面与毛细管1-7吻合相切，开启压力传感器17、电磁搅拌器20和加热器1-8的电源，关闭第一水箱12上的第二平衡阀10和第二水箱16上的第一平衡阀7，气路管道11连接玻璃 仪器1的增压接管1-3，启动增压潜水泵15，将第二水箱16中的水打入第一水箱12内，被 打入的水经回水管14回流至第二水箱16中。由于回水管14的阻碍作用，第一水箱12和 第二水箱16内的压力不一致而产生压力差，第一水箱12内压力增大，其内部空气通过气路 管道11压入玻璃装置1内，调节针阀8控制气路管道11内气速的大小，使得样品室1-2内 毛细管1-7与样品液面相切处在10秒左右产生一个气泡，读取压显表18所显示的最大压 力读数。本实施例的减压测量过程为由样品室1-2加入待测样品后，调节液位调节阀1-9，使得样品室1-2中的待测样 品液面与毛细管1-7吻合相切，开启压力传感器17、电磁搅拌器20和加热器1-8的电源，关 闭第一水箱12上的第二平衡阀10和第二水箱16上的第一平衡阀7，气路管道11连接玻璃 仪器1的减压接管1-5，启动减压潜水泵13，使第一水箱12内的水打入第二水箱16内，被 打入的水过回水管14回流至第一水箱12中。由于回水管14的阻碍作用，第一水箱12和 第二水箱16内的压力不一致而产生压力差，第一水箱12内压力减小，空气从玻璃装置1中 抽出，经过气路管道11进入第一水箱12内部，调节针阀8控制气路管道11内气速的大小， 使样品室1-2内毛细管1-7与样品液面相切处在10秒左右产生一个气泡，读取压显表18 所显示的最小压力读数。本实用新型中的压力传感器1 7连接的压显表1 8的读数为测量体系与外界大气 压的压强差，本实用新型结合减压测定和增压测定两种方式于一体，可以排除压显表18零 点值的影响。
权利要求1.一种液体表面张力测定仪，其特征在于在箱体(19)左侧的外部设置有增压玻璃装 置(1)，箱体(19)内玻璃装置(1)下方设置有电磁搅拌器(20)，箱体(19)内左侧设置安 装在隔板( 下相联通的压力传感器(17)和压显表(18)，箱体(19)内隔板( 下方设置 有第一水箱(1 和通过回水管(14)与第一水箱(1 相联通的第二水箱(16)，第一水箱 (12)内设置有通过导管与第二水箱(16)相联通的减压潜水泵(13)、顶部设置有第二平衡 阀(10)和气路管道(11)，第二水箱(16)内设置有通过导管与第一水箱(1 相联通的增压 潜水泵(15)、顶部设置有第一平衡阀(7)，气路管道(11)上设置有与减速机(9)联接的针 阀(8)，针阀(8)通过第一支管道与压力传感器(17)相联通，针阀(8)通过第二支管道与 玻璃装置(1)相联通或通过相互并联的安装在第二支管道上的增压电磁(6)和减压放空阀 G)、安装在第三支管道上的减压电磁阀( 和增压放空阀( 与玻璃装置(1)相联通。
2.按照权利要求1所述的液体表面张力测定仪，其特征在于，所说的玻璃装置(1)为 在瓶体(1-1)内设置有上部位于瓶体(1-1)上端外的样品室(1-2)，瓶体(1-1)的左侧设置 有加热器(1-8)、右侧设置有第二温度传感器(1-6)，样品室(1- 顶部设置有下部为毛细 管(1-7)的增压接管(1-3)、右侧设置有第一温度传感器(1-4)和减压接管(1-5)、底部设 置有端部伸出于瓶体(1-1)外与样品室(1-2)内相联通的联通管，联通管上设置有液位调 节阀(1-9)。
专利摘要一种液体表面张力测定仪，在箱体左侧的外部设增压玻璃装置，箱体内玻璃装下设电磁搅拌器，箱体内左侧设安装在隔板下相联通的压力传感器和压显表，箱体内隔板下设相联通的第一水箱和第二水箱，第一水箱内设通过导管与第二水箱相联通的减压潜水泵、顶部设第二平衡阀和气路管道，第二水箱内设通过导管与第一水箱相联通的增压潜水泵、顶部设第一平衡阀，气路管道上设与减速机联接的针阀，针阀通过第一支管道与压力传感器相联通，针阀通过第二支管道与玻璃装相联通或通过相互并联的安装在第二支管道上的增压电磁阀和减压放空阀、安装在第三支管道上的减压电磁阀和增压放空阀与玻璃装置相联通。
文档编号G01N13/02GK201926605SQ20102064313
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者李蕾, 王科旺, 白云山, 陈亚芍, 陶伟桐 申请人:陕西师范大学