Устройство для измерения коэффициентапОВЕРХНОСТНОгО НАТяжЕНия жидКОСТиМЕТОдОМ КАпилляРНыХ ВОлН РЕлЕя Советский патент 1981 года по МПК G09B23/12 

I

Изобретение относится к учебно-лабораторному оборудованию и может быть использовано при проведении лабораторных работ при изучении курса «Молекулярная физика.

Известен учебный прибор для измерения поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея, содержащий корпус с отверстием, закрытым шторкой, установленную в нем кювету с жидкостью, возбудитель колебаний, состоящий из элементарного вибратора и связанного с ним кронщтейна со щтырем, размещенного над емкостью, стробоскопический осветитель и измеритель 1.

Недостатком его является неточность измерений из-за неустойчивости волнокартины на поверхности жидкости вследствие установки вручную равенства частот генератора и стробоскопического тахометра, а также при частотах колебаний припаянного к мембране стержня, отличных от собственной резонансной частоты колебаний.

Цель изобретения - повышение точности измерений и удобства в пользовании.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капилярных волн Релея, содержащем корпус с отверстием, закрытым шторкой, установленную в нем емкость с жидкостью, возбудитель колебаний, состоящий из электромагнитного вибратора и связанного с ним кронщтейна со штырем, размещенного над емкостью стробоскопический осветитель и измеритель, возбудитель колебаний имеет перекрещивающиеся упругие элементы, укрепленные на кронштейне, емкость снабжена крышкой с отверстием и осью, кронштейн имеет регулировочный винт и состоит из

10 двух частей дугообразной формы, один конец каждой из которых установлен с возможностью поворота на оси, а другой связан с регулировочным винтом, при этом штырь укреплен в точке перекрещивания упругих элементов и размешен в отверстии крыщки,

15 емкость расположена на электромагнитном вибраторе, а стробоскопический осветитель установлен на крышке емкости.

На фиг. 1 изображен учебный прибор для измерения поверхностного натяжения жидкости, общий вид; на фиг. 2 - то же,

20 разрез А-А на фиг. 1.

Учебный прибор для измерения поверхностного натяжения жидкости содержит закрепленные на основании 1 корпус 2, электромагнит 3, в посадочном углублении верхней щеки которого установлена кювета 4 с исследуемой жидкостью, снабженная крышкой 5, на которой расположены лампочки 6 стробоскопического осветителя, кронштейны дугообразной формы 7, установленные с возможностью поворачиваться вокруг оси 8 при вращении стяжного винта 9. На нижних сторонах кронштейнов 7 установлены штыри 10, к которым крепят растяжки 11 и 12 с подвешенным над сердечником 13 электромагнита стержнем 14. Корпус 2 имеет над кюветой отверстие закрытое крышкой 15 с продольным смотровым отверстием, в которое опущен объектив микроскопа 16 и которое закрыто шторкой 17. Микроскоп 16 крепят на основании при помощи стойки 18, стопорной гайки 19, служащей для подъема и опускания микроскопа, зажимного кольца 20 со стопорным винтом 21.

Для измерительного перемещения микроскопа вдоль смотрового отверстия смонтирован микрометрический винт 22 в направляющих 23. На передней панели корпуса расположены тумблер включения устройства 24, сигнальная лампа 25 и клеммы 26, служащие для подключения устройства к внешнему звуковому генератору.

Учебный прибор работает следующим образом.

Прибор подключают к сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220. В. К клеммам «Генератор подключают звуковой генератор. Устройство включается тумблером «Сеть, при этом сигнал с генератора подается на электронные схемы управления электромагнитом 3 и лампочками 6, причем и электромагнит и лампочки получают синхронные импульсы питания, что является условием неподвижности волновой картины на поверхности исследуемой жидкости, те.е условием получения стробоскопического эффекта. Стержень 14, соприкасающийся с исследуемой жидкостью,. залитой в кювету 4, колебается под действием электромагнитного поля с частотой питающих импульсов электромагнита 3, т.е. с частотой сигналов внешнего звукового генератора.

Таким образом, частота колебаний стержня 14, создающего волны на поверхности

исследуемой жидкости, равна частоте мигания лампочек 6, что обеспечивает неподвижность волновой картины. Измерение длин волн производится по лимбу микрометрического винта 22 путем наведения визира 16

на края волн.

Изменяя частоту сигналов внешнего звукового генератора, производят измерения длин волн на частотах, близких к резонансной частоте колебаний вибратора. Изменение резонансной частоты колебаний вибратора достигается изменением силы натяжения растяжек И и 12 путем сведения или разведения дугообразных кронштейнов 7 при вращении стяжного винта 9.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом капиллярных волн Релея, содержащее корпус с отверстием, закрытым шторкой, установленную в нем емкость с жидкостью, возбудитель колебаний, состоящий из электромагнитного вибратора и связанного с ним кронштейна со штырем, размещенного над емкостью, стробоскопический осветитель и

измеритель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и удобства в пользовании, возбудитель колебаний имеет перекрещивающиеся упругие элементы, укрепленные на кронштейне, емкость снабжена крышкой с отверстием и осью, кронш0 теин имеет регулировочный винт и состоит из двух частей дугообразной формы, один конец каждой из которых установлен с возможностью поворота на оси, а другой связан с регулировочным винтом, при этом штырь укреплен в точке перекрещивания упругих элементов и размещен в отверстии крышки, емкость расположена на электромагнитном вибраторе, а стробоскопический осветитель установлен на крыщке емкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Описание лабораторной работы № 19 «Измерение поверхностного натяжения жидкости методом капилярных волн Релея, 45 Мосстанкин, 1967. 25 f / / / 3 12 /J f ff W 4 22

5

10

Ю

Фиг. 2