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    對粘度計的改進方法

    來源: http://www.jiansheschool.com/  類別:新聞中心  更新時間:2014-06-19  閱讀

        旋轉筒液體粘滯系數測量儀為高校普通物理實驗中所用儀器,在使用過程中,我們發現了該儀器有許多弊病。經過研究和實驗,我們對該儀器進行了合理的改進。經過改進,使儀器的各項性能指標都有較大的提高。

        工作原理

        粘度計是測量液體粘滯系數的裝置,外筒固定在一個底座上并且直立,筒中裝一個可以繞其同軸線方向轉動的內筒,內外筒之間充以待測定粘滯系數的液體,在內筒軸上固定一小輪,輪緣可繞細線,線一端水平跨過滑輪懸掛砝碼,內筒軸兩端由尖頭螺釘支承,在上面的支承架上裝有止動插銷,滑輪裝在底座上,在砝碼重力作用下內筒以某速度運動,根據碼鉤施于內筒上的轉矩。

        具體改進過程

        這個實驗是在內筒所受的轉矩和摩擦力矩平衡的條件下進行的,即此時砝碼的下落為勻速。本儀器的說明書中指出,繞線輪轉動三四周后砝碼的下落便為勻速,而實際并非如此。它只適用于一定條件下的某些特殊情況。在實際實驗中,有時轉動三四周后像是達到了勻速運動,而有時往往在繞線輪轉動十幾周后,看著仍像加速運動,但這也只是憑感覺和經驗所進行的猜測,沒有一定的科學依據。而做實驗要有認真的態度和科學的方法,只憑感覺和經驗,往往會造成很大的誤差。我們認為,砝碼下落時速度變為勻速所需要的圈數,受溫度、外力(砝碼的大小)和液體的種類三種條件的限制。條件不同,達到勻速所需要的圈數也不同。

        為了解決這個問題,準確找出三者之間的關系,我們使用了簡單的光電測量系統。在繞線輪旁安一個寬度的擋光片,繞線輪轉動時,當擋光片經過光電門時,數字毫秒計上就顯示時間,也就是寬的擋光片經過光電門的時間,便是擋光片經過光電門的平均速率。如果測得連續幾圈的時間相等,即繞線輪經過光電門的平均速度相等,則繞線輪的轉動便為勻速。根據此裝置,我們可以在不同溫度時,將待測液體置入筒中,在繩端加上不同質量的砝碼,經過多次實驗,選擇適當質量的砝碼,找出達到勻速所需要的最少圈數,然后從最少圈數開始計時,得出繞線輪轉圈所需要的時間,此時間才為繞線輪真正做勻速所用的時間。

        由于粘度計的內外筒同軸是靠上、下兩個頂針來實現的,一般上頂針容易到位,而下頂針在外筒內底層的中心位置上,使用時,將頂針插入內筒底的軸心小凹點是很不容易的一件事情,實驗時,外筒內再置入待測液體,這件事將更加困難,而且是否同軸也很難判斷,這樣就造成了實驗的成功率很低。如果使用的是新型的電腦計時器,就不用手動來控制擋光片計時,因為新型電腦計時器可以記錄連續使用起來更方便,更準確。經過改進后的儀器具有測量方法簡單,占用空間小,人為因素小,測量效率高等特點。經過幾屆學生的試用,測量結果精確,數據離散性小。中國糧油儀器在線    http://www.jiansheschool.com/

     


     

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