旋轉(zhuǎn)筒液體粘滯系數(shù)測(cè)量?jī)x為高校普通物理實(shí)驗(yàn)中所用儀器，在使用過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)了該儀器有許多弊病。經(jīng)過(guò)研究和實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)該儀器進(jìn)行了合理的改進(jìn)。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，使儀器的各項(xiàng)性能指標(biāo)都有較大的提高。

    工作原理

    粘度計(jì)是測(cè)量液體粘滯系數(shù)的裝置，外筒固定在一個(gè)底座上并且直立，筒中裝一個(gè)可以繞其同軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)筒，內(nèi)外筒之間充以待測(cè)定粘滯系數(shù)的液體，在內(nèi)筒軸上固定一小輪，輪緣可繞細(xì)線，線一端水平跨過(guò)滑輪懸掛砝碼，內(nèi)筒軸兩端由尖頭螺釘支承，在上面的支承架上裝有止動(dòng)插銷，滑輪裝在底座上，在砝碼重力作用下內(nèi)筒以某速度運(yùn)動(dòng)，根據(jù)碼鉤施于內(nèi)筒上的轉(zhuǎn)矩。

    具體改進(jìn)過(guò)程

    這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在內(nèi)筒所受的轉(zhuǎn)矩和摩擦力矩平衡的條件下進(jìn)行的，即此時(shí)砝碼的下落為勻速。本儀器的說(shuō)明書中指出，繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)三四周后砝碼的下落便為勻速，而實(shí)際并非如此。它只適用于一定條件下的某些特殊情況。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，有時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)三四周后像是達(dá)到了勻速運(yùn)動(dòng)，而有時(shí)往往在繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)十幾周后，看著仍像加速運(yùn)動(dòng)，但這也只是憑感覺和經(jīng)驗(yàn)所進(jìn)行的猜測(cè)，沒有一定的科學(xué)依據(jù)。而做實(shí)驗(yàn)要有認(rèn)真的態(tài)度和科學(xué)的方法，只憑感覺和經(jīng)驗(yàn)，往往會(huì)造成很大的誤差。我們認(rèn)為，砝碼下落時(shí)速度變?yōu)閯蛩偎�需要的圈�?shù)，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(dá)到勻速所需要的圈數(shù)也不同。

    為了解決這個(gè)問題，準(zhǔn)確找出三者之間的關(guān)系，我們使用了簡(jiǎn)單的光電測(cè)量系統(tǒng)。在繞線輪旁安一個(gè)寬度的擋光片，繞線輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，數(shù)字毫秒計(jì)上就顯示時(shí)間，也就是寬的擋光片經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間，便是擋光片經(jīng)過(guò)光電門的平均速率。如果測(cè)得連續(xù)幾圈的時(shí)間相等，即繞線輪經(jīng)過(guò)光電門的平均速度相等，則繞線輪的轉(zhuǎn)動(dòng)便為勻速。根據(jù)此裝置，我們可以在不同溫度時(shí)，將待測(cè)液體置入筒中，在繩端加上不同質(zhì)量的砝碼，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，選擇適當(dāng)質(zhì)量的砝碼，找出達(dá)到勻速所需要的最少圈數(shù)，然后從最少圈數(shù)開始計(jì)時(shí)，得出繞線輪轉(zhuǎn)圈所需要的時(shí)間，此時(shí)間才為繞線輪真正做勻速所用的時(shí)間。

    由于粘度計(jì)的內(nèi)外筒同軸是靠上、下兩個(gè)頂針來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般上頂針容易到位，而下頂針在外筒內(nèi)底層的中心位置上，使用時(shí)，將頂針插入內(nèi)筒底的軸心小凹點(diǎn)是很不容易的一件事情，實(shí)驗(yàn)時(shí)，外筒內(nèi)再置入待測(cè)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(shí)驗(yàn)的成功率很低。如果使用的是新型的電腦計(jì)時(shí)器，就不用手動(dòng)來(lái)控制擋光片計(jì)時(shí)，因?yàn)樾滦碗娔X計(jì)時(shí)器可以記錄連續(xù)使用起來(lái)更方便，更準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的儀器具有測(cè)量方法簡(jiǎn)單，占用空間小，人為因素小，測(cè)量效率高等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾屆學(xué)生的試用，測(cè)量結(jié)果精確，數(shù)據(jù)離散性小。中國(guó)糧油儀器在線    http://yuanweishulai.cn/