一種落球法粘滯系數(shù)測定儀的引導(dǎo)管裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種落球法粘滯系數(shù)測定儀的引導(dǎo)管裝置,該裝置包括導(dǎo)管和圓盤,所述導(dǎo)管的上端為漏斗形,下端為圓管;所述圓盤中心設(shè)有通孔,圓盤通孔外圈刻有幾組不同直徑的同心圓,導(dǎo)管下端固定在圓盤中心處,并與通孔位置相對應(yīng)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于制造,加工成本低,能確保小鋼球沿玻璃圓筒的中心軸線下落,并減小液體受溫度和流動空氣的影響,提高了測量的準(zhǔn)確度。
【專利說明】-種落球法粘滯系數(shù)測定儀的引導(dǎo)管裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001] 本實用新型涉及一種落球法粘滯系數(shù)測定儀,具體地說是一種落球法粘滯系數(shù)測 定儀的引導(dǎo)管裝置,屬于物理實驗設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】:
[0002] 液體的粘滯系數(shù)又稱為內(nèi)摩擦系數(shù)。在科研、教學(xué)、工程技術(shù)、醫(yī)學(xué)W及生產(chǎn)技術(shù) 等方面,測定液體的粘滯系數(shù)具有重大的意義。測量粘滯系數(shù)有各種方法,目前大學(xué)物理實 驗教學(xué)中采用落球法進行測量,實驗采用的小球通常是直徑約Imm的不鎊鋼小球。
[0003] 小球在粘滯液體中下落時受到H個力的作用;重力、浮力和粘滯阻力。如果小球在 液體中下落時速度很小,而且液體在各個方向上都是無限廣闊的,由斯巧克斯公式可知,該 時的粘滯阻力f為
[0004] f = 6 31 n rv (1)
[000引式中n為液體的鉆滯系數(shù),V是小球下落的速度,r是小球的半徑。n與液體的 溫度有關(guān)。
[0006] 但是在實驗中,液體放在玻璃圓筒內(nèi)并不是無限廣闊,如果只考慮管壁對小球運 動的影響,則式(1)應(yīng)修正為
[0007] / = 6/W n'(l + 2.4-占) (2 ) A
[000引如已知小球的密度為P,液體的密度為P。,則小球所受的重力為r3保,方向 為垂直向下,浮力為浮力和粘滯阻力的方向為垂直向上。在小球剛開始下落時, 速度較小,粘滯阻力也較小,因此小球作加速下落運動。隨著小球速度的增加,粘滯阻力逐 漸增大,當(dāng)速度達到某一值V。(稱為小球在圓筒內(nèi)的收尾速度),小球所受的合力為零,此后 小球就W該速度勻速下落,根據(jù)力的平衡方程得: 4 、 r
[0009] -/77' ^ {p - )g - 6,T/;n>" (I + 2.4-} (3) J A
[0010] 故液體的粘滯系數(shù)為 (4)
[0011]
[0012] 式中d為小球直徑,D為玻璃圓筒的內(nèi)直徑。
[0013] 但是,(4)式必須滿足小球沿裝有液體的玻璃圓筒的中也軸線下落,如果小球偏離 中也軸線下落,會產(chǎn)生較大的誤差。
[0014] 在實驗過程中,通常學(xué)生用綴子夾取小鋼球,憑目測判斷玻璃圓筒的中也,釋放小 球,讓其在液體中下落。小鋼球下落時非常容易偏離中也軸線,因此測量誤差較大,重復(fù)性
【權(quán)利要求】
1. 一種落球法粘滯系數(shù)測定儀的引導(dǎo)管裝置,其特征是:包括導(dǎo)管(1)和圓盤(2),所 述導(dǎo)管的上端為漏斗形,下端為圓管;所述圓盤(2)中心設(shè)有通孔,圓盤(2)上通孔外圈刻 有幾組不同直徑的同心圓,導(dǎo)管下端固定在圓盤(2)中心處,并與通孔位置相對應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)管裝置,其特征是:所述導(dǎo)管(1)的圓管部分的直徑大于 實驗中所用鋼球的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)管裝置,其特征是:所述圓盤(2)上刻有四組同心圓,各 同心圓的直徑分別與落球法粘滯系數(shù)測定儀的四個不同粗細(xì)的玻璃圓筒的內(nèi)直徑相當(dāng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的引導(dǎo)管裝置,其特征是:導(dǎo)管(1)和圓盤(2)均采用透 明塑料材質(zhì)加工而成。
【文檔編號】G01N11/12GK204128920SQ201420670610
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】繆菊紅, 楊翠紅, 陳玉林 申請人:南京信息工程大學(xué)