[实用新型]测量液面特性的装置

说明书

本实用新型是一种可用于测量液面特性的装置，它包括振源、光源以及容器。

在W08302－500－A上公开了一种测量液体表面张力的装置，但由于表面张力波入射到容器的周界上时，必然会产生反射波，两者迭加之后，难以在液面形成理想的同心圆形驻波，其衍射光束不能很好的反映液面特性。在Su1124－201－A上公开了一种液体表面张力系数的测定装置，由于没有消除表面张力波在容器边界的边缘效应，而形成复杂的波形，难以直接测量，不易实施。目前，在国内，测量液面特性仍是延用弹簧测力法，毛细管法等老方法，精度低，使用不便，重复性差等缺点。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种可在液面产生理想的一维表面张力波，并以其为反射式光栅，在激光束的照射下产生衍射光斑，从而可以实现定量地分析测试液面特性的装置。

本发明的目的通过以下措施来达到：本装置有一个可盛液体的容器，其特征在于：在容器的上面有一个可以产生一维表面波的激振器，一般是用低频信号发生器驱动，该激振系统能在液面产生一个理想的一维表面波光栅；在与表面波光栅成可调θ角的位置上设置一个激光器作为衍射光源，在成θ′角的位置上设置一个光电器件，激光束经过一维表面波光栅可在光电器件上得到线阵分布的一系列衍射光斑，（其中θ＝θ′），利用该光斑可定量地分析测试液面表面与界面的特性。

本发明目的还可以通过以下措施来达到：

装液体的容器可置放在一个底坐上，底坐上装有可用于调整水平度和减振的部件。

容器下部可用一个支撑物托起，支撑物可以调整液面的高度。

为了便于观察衍射光斑的分布及其变化规律，在底座上设置了一个垂直刻度盘，激振源用紧固件安装在液面上面刻度盘的中间。

为了进一步提高测量的精确度和自动化程度，可以对衍射光斑进行光信息处理，其特征在于设置光电器件为线阵摄象COPO器件，将一维表面波产生的衍射光斑信号送入计算机处理系统，从而可实现高精度的定量的连续自动、迅速地处理液面动态特性。

附图说明：

图1原理图

图2实施例图

本发明下面将结合实施例作进一步描述：

容器（4）放置在一个圆盘底座（7）上，盘上装二个调水平度和减振用的部件。在圆盘上垂直装一个半园形的刻度盘（6），盘的前面有一个可放液体容器的圆台（9），刻度盘中心正对园台之处，将激振器（2）用螺钉紧固，两边分别置放激光器（1）和光电器件（3），可以在30°范围内移动。激振器可以采用He－Ne，光电器件采用新技术的线阵摄像CCPO器件，激振器采用低频发生器（10）驱动。打开低频发生器，驱动激振器，使其在液面产生一维表面张力波，调整激光器与液面的入射角θ，调正光电器件，使其刚好在反射角θ′上，这样，就可在光电器件上得到一个线阵分布的系列衍射光斑，同时可在刻度盘上读出。在此基础上，加上计算机（5），则可构成自动处理系统。

本发明相比现有技术具有如下优点：

由于一维表面波光栅是一种反射式光栅，因此能研究在更多条件下的各种液体表面与界面的特性，适用领域很广，且测量手段方便易实施，仪器本身精密度高，为液面特性的研究提供了新的优良的测试手段。