蓖麻油粘滞系数与温度关系实验的研究--实验十八 液体变温粘滞系数.doc
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1、实验十八 液体变温粘滞系数【实验目的】1学会使用变温粘滞系数实验仪。2通过测量收尾速度确定粘滞系数。【实验仪器】一体化PH-IV型变温粘滞系数实验仪。【仪器介绍】变温式落针粘度计(如图18-1所示)采用霍尔传感器和多功能毫秒计(单板机计时器)测量落针的速度,并将粘度显示出来,对待测液体水浴加热,通过控温装置,达到预定的温度。仪器由本体、落针、霍尔传感器、控温计时系统等组成。图18-1 变温式落针粘度计1粘度计本体 图18-2 图18-3本体结构如图18-2所示。用透明玻璃管制成的内外两个圆筒容器,竖直固定在水平机座上机座底部有调水平的螺丝。内筒长550mm,内筒内直径约40mm,外筒外直径约6
2、0mm。内筒盛放待测液体(如蓖麻油),内外筒之间通过控温系统灌水,用以对内筒水浴加热。外筒的一侧上、下端各有一接口,用橡胶管与控温系统的水泵相连,机座上树立一块铝合金支架,其上装有霍尔传感器和取针装置。圆筒容器顶部盒子上装有投针装置(发射器),它包括喇叭形的导环和带永久磁铁的拉杆。装此导环为便于取针和让针沿容器中轴线下落。用取针装置把针由容器底部提起,针沿导环到达盖子顶部被拉杆的磁铁吸住。拉起拉杆,针因重力作用而沿容器中轴线下落。2针针如图18-3所示,它是有机玻璃制成的空细长圆柱体,总长为(约185mm),其外半径为R2,直径为d,约5.7mm,有效密度为,它的下端为半球形,上端为端圆台状,
3、便于拉杆相吸。内部两端装有永久磁铁,异名磁极相对。磁铁的同名磁极间的距离为I(170mm),内部有配重的铅条,改变铅条的数量,可改变针的有效密度。3霍尔传感器它是灵敏度极高的开关型霍尔传感器,做成圆柱状,外部有螺纹,用螺母固定在仪器本体的铝板上。输出信号通过屏蔽电缆、航空插头接到单板机计时器上。其电路方框图如图18-4所示。传感器由5V直流电源供电,外壳用非磁性金属材料(铜)封装,每当磁铁经过霍尔传感器前端时,传感器即输出一个矩形脉冲,同时有LCD(发光二极管)指示。4单板机计时器以单板机为基础的SDA型多功能毫秒计用以计时和处理数据,硬件采用MCS51系列微处理芯片,配有并行接口,驱动电路,
4、输入由44键盘实现。显示为6个数码管,软件固化在2764EPROM中,霍尔传感器产生的脉冲经整形后,从航空插座输入单板机,由计时器完成两次脉脉冲之间的计时,接受参数输入,并将结果计算和显示出来。它由220V交流电供电,经整流稳压变为5V直流电图18-4图中3个LED数码管显示油的温度。将温度编码开关调到某一温度(例如高于室温5C,图中为33.0C),启动水泵对待测液体水浴加热,此时OUT灯亮。当待测液体的温度达到设定的温度后,OUT灯灭,需待一段时间后方可进行实验。图18-55控温系统控温系统由水泵、加热装置及控温装置组成。微型水泵运转时,水流自粘度计本体的底 部流入,自顶部流出,形成水循环,
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