液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交流電磁鐵的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于液體粘滯系數(shù)的測(cè)量多數(shù)采用斯托克斯公式利用落球法進(jìn)行測(cè)定，SP使小鋼球沿豎直方向自由落入盛有甘油(具有較大的粘滯系數(shù))的量筒中，并沿其中軸線下落，由上下兩個(gè)激光器測(cè)量下落時(shí)間，進(jìn)而得到液體的粘滯系數(shù)。為保證小鋼球沿量筒的中軸線，往往在實(shí)驗(yàn)架上放置引導(dǎo)管。
[0003]原則上測(cè)量甘油粘滯系數(shù)過程中，小鋼球上應(yīng)沾滿甘油，但當(dāng)沾有甘油后，小鋼球會(huì)因?yàn)楦视途哂姓承远吃谝龑?dǎo)器側(cè)壁上，使實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中往往是用乙醚或酒精擦拭干凈，把擦拭干凈的球放入引導(dǎo)管，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大。每次實(shí)驗(yàn)投入三種不同規(guī)格小鋼球一般15個(gè)，小鋼球與引導(dǎo)管側(cè)壁的碰撞使得小鋼球很大概率不能沿量筒的中軸線下落，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中需多次取球，重復(fù)操作，及其麻煩。多次實(shí)驗(yàn)過后，引導(dǎo)管難免有所污染，偶爾會(huì)出現(xiàn)小鋼球粘在引導(dǎo)口而不能下落，使實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，解決現(xiàn)有液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中誤差大和操作不方便的問題。
[0005 ]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述問題:
[0006]液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，包括金屬芯、金屬線圈、逆變控制模塊、第一電位器、第二電位器、開關(guān)Κ0、直流電源Ε;其中逆變控制模塊包括逆變器、控制芯片和控制電路；
[0007]金屬芯垂直設(shè)置，其下端具有一個(gè)供小鋼球吸附的尖端；金屬線圈纏繞在金屬芯的外側(cè);金屬芯與金屬線圈構(gòu)成一個(gè)磁力產(chǎn)生裝置；
[0008]直流電源Ε的一端依次經(jīng)開關(guān)Κ0和第二電位器與控制電路的一個(gè)電源輸入端連接，控制電路的另一個(gè)電源輸入端與直流電源Ε的另一端連接;控制芯片與控制電路的控制端相連;控制電路的輸出端連接逆變器的輸入端;逆變器的一個(gè)輸出端依次經(jīng)第二電位器和金屬線圈后連接逆變器的另一個(gè)輸出端。
[0009]本發(fā)明使用具有尖端的金屬芯制作的電磁鐵，金屬芯是一種軟磁合金，由于小鋼球過于小，當(dāng)通入直流電時(shí)，由于剩磁和甘油的作用小鋼球仍無(wú)法自由下落，實(shí)驗(yàn)效果不好。因此，本發(fā)明采用交流電，并且利用第一電位器實(shí)現(xiàn)電流緩慢變小使金屬芯快速消磁，使小鋼球從尖端沿量筒軸線下落。
[0010]為了能更好使小鋼球能沿量筒軸線下落，優(yōu)選的金屬芯整體呈劍狀。
[0011]為了能更好的使金屬芯吸附小鋼球，金屬芯下端的尖端為圓錐形或針尖形，使小鋼球能沿量筒軸線下落。
[0012]為了使實(shí)驗(yàn)過程更方便固定金屬芯，優(yōu)選的金屬芯的上端具有供金屬芯固定在實(shí)驗(yàn)架橫梁上的掛板。
[0013]優(yōu)選的，直流電源為干電池、儲(chǔ)電池或數(shù)控直流電源，為線圈提供穩(wěn)定的電流。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
[0015]1.通過使用尖端型金屬芯作為引導(dǎo)器吸附小鋼球，可使表面布滿甘油的小鋼球吸附在尖端處，保證小鋼球自尖端處沿量筒軸線下落，減小實(shí)驗(yàn)誤差；
[0016]2.通過控制第一電位器逐漸減小的交變電流使金屬芯快速消磁，保證小鋼球自針尖沿量筒軸線下落，增加實(shí)驗(yàn)成功率，簡(jiǎn)化操作。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中標(biāo)號(hào):
[0019]1金屬芯;2小鋼球;3金屬線圈；4掛板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，如圖1所示，包括金屬芯1、小鋼球2、金屬線圈3、掛板4、逆變控制模塊、第一電位器、第二電位器、開關(guān)K0、直流電源E;其中逆變控制模塊包括逆變器、控制芯片和控制電路。
[0022]金屬芯1垂直設(shè)置，其下端具有一個(gè)供小鋼球吸附的尖端，小鋼球2吸附在金屬芯1的尖端上，金屬芯1上端設(shè)置有掛板4，其中金屬芯1整體呈劍狀或圓錐狀;金屬線圈3纏繞在金屬芯的外側(cè)，金屬線圈3的匝數(shù)為20-50;金屬芯與金屬線圈構(gòu)成一個(gè)磁力產(chǎn)生裝置;金屬芯1整體呈劍狀，上部分為長(zhǎng)方形，外側(cè)饒有金屬線圈，下端為具有一個(gè)供小鋼球吸附的尖端，可以更好的吸附布滿甘油的小鋼球2。金屬芯1的尖端為圓錐形或針尖形，在吸附布滿甘油的小鋼球2時(shí)不會(huì)減少小鋼球2上的甘油，使實(shí)驗(yàn)誤差更小，也保證小鋼球自針尖沿量筒軸線下落;金屬芯的上端具有供金屬芯固定在實(shí)驗(yàn)架橫梁上的掛板4，在實(shí)驗(yàn)過程中，直接把掛板4懸掛在實(shí)驗(yàn)架橫梁上，根據(jù)需要進(jìn)行移動(dòng)，使實(shí)驗(yàn)操作更加方便簡(jiǎn)化。
[0023 ]直流電源E為12V的干電池、儲(chǔ)電池或數(shù)控直流電源，為線圈提供穩(wěn)定的電流，實(shí)驗(yàn)過程中使實(shí)驗(yàn)裝置移動(dòng)性更強(qiáng)。直流電源E的一端依次經(jīng)開關(guān)K0和第二電位器與控制電路的一個(gè)電源輸入端連接，開關(guān)K0為常開雙擲開關(guān)，在不用時(shí)，開關(guān)K0處于常開狀態(tài);控制電路的另一個(gè)電源輸入端與直流電源E的另一端連接;控制芯片與控制電路的控制端相連;控制電路的輸出端連接逆變器的輸入端;逆變器的一個(gè)輸出端依次經(jīng)第一電位器和金屬線圈后連接逆變器的另一個(gè)輸出端;其中第一電位器和第二電位器均為旋轉(zhuǎn)式電位器，方便用戶調(diào)節(jié)。
[0024]在實(shí)驗(yàn)過程中，如圖1所示，將金屬芯1作為引導(dǎo)器把掛板4掛在實(shí)驗(yàn)架橫梁上，金屬芯1的尖端對(duì)準(zhǔn)量筒中軸線，在金屬芯1上繞20-50匝線圈3，其中直流電源E為12V的干電池、儲(chǔ)電池或數(shù)控直流電源。閉合開關(guān)K0，電路通電，調(diào)節(jié)第二電位器，使線圈回路電流達(dá)到
0.8A的交流電。用鑷子夾起沾滿甘油的小鋼球，使其吸附于金屬芯1的尖端。通過調(diào)節(jié)第一電位器使線圈中的電流緩慢減小，以達(dá)到快速消磁的作用，使小鋼球自金屬芯1的尖端沿量筒軸線下落，減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)操作也方便，增加實(shí)驗(yàn)成功率。
[0025]以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，其特征在于:包括金屬芯、金屬線圈、逆變控制模塊、第一電位器、第二電位器、開關(guān)K0、直流電源E;其中逆變控制模塊包括逆變器、控制芯片和控制電路； 金屬芯垂直設(shè)置，其下端具有一個(gè)供小鋼球吸附的尖端;金屬線圈纏繞在金屬芯的外側(cè);金屬芯與金屬線圈構(gòu)成一個(gè)磁力產(chǎn)生裝置； 直流電源E的一端依次經(jīng)開關(guān)K0和第二電位器與控制電路的一個(gè)電源輸入端連接，控制電路的另一個(gè)電源輸入端與直流電源E的另一端連接;控制芯片與控制電路的控制端相連;控制電路的輸出端連接逆變器的輸入端;逆變器的一個(gè)輸出端依次經(jīng)第二電位器和金屬線圈后連接逆變器的另一個(gè)輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，其特征在于:所述金屬芯整體呈劍狀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，其特征在于:所述金屬芯的尖端為圓錐形或針尖形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，其特征在于:所述金屬芯的上端具有供金屬芯固定在實(shí)驗(yàn)架橫梁上的掛板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，其特征在于:所述直流電源E為干電池、儲(chǔ)電池或數(shù)控直流電源。
【專利摘要】本發(fā)明提供液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中釋放小球的裝置，屬于交流電磁鐵的應(yīng)用領(lǐng)域，包括磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、控制模塊、第一電位器、第二電位器、開關(guān)K0、直流電源E；直流電源E的正極經(jīng)開關(guān)K0和第二電位器與逆變控制模塊的電源輸入端連接，直流電源E的負(fù)極與逆變控制模塊的接地端連接；逆變控制模塊的輸出端經(jīng)第一電位器與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置連接；磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置主要包括金屬芯和線圈，線圈繞在金屬芯上，金屬芯下端為尖端。本發(fā)明繞有金屬線圈的金屬芯的尖端吸附小鋼球，當(dāng)金屬線圈中交變電流緩慢減小，金屬芯消磁會(huì)使沾滿甘油的小鋼球沿量筒軸線下落，解決現(xiàn)有液體粘滯系數(shù)實(shí)驗(yàn)中誤差大和操作不方便的問題。
【IPC分類】G01N11/10
【公開號(hào)】CN105424555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610039766
【發(fā)明人】唐曉虎, 張欣蕊, 周厚兵, 陽(yáng)麗, 梁維剛, 潘福東
【申請(qǐng)人】廣西師范大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2016年1月21日