·实验技术与方法 · 奥氏粘度计测量液体 粘 滞 系 数 的改进研 究 匡宝平 ,苗丽华 ,李玉生 ( 沈 阳医学 院 ,辽 宁沈 阳110034 ) 摘 题 ,设计 了一套改进的实验装置并应 用于实验教 学,取得 了理想的 实验效果。该装置具有结构 简单 、操作 方便 ,测量精度高、误 差小等优 点,有效克服 了传统测量仪 器的缺点和不足。 关键词 :液体粘滞 系数 ;泊肃叶定律 ;奥 氏粘度计 ;毛细管 要 :分析 了液体 粘滞 系数测量 的原 理和 方法。针 对奥 氏粘度计 测定液体 粘滞 系数 实验 中所存 在 的 问 当液体 内各部分 之 间有相 对运 动时 ,接 触面 之 间 存 在的内摩 擦 力为粘 滞力 。粘 滞力 大小 与接 触面 面积 以及 接触面处 的速度 梯度 成正 比,比例 系数 称为 粘滞 系数 。在物 理实 验 中,流体 粘滞 系数 测 定方法 有 落针 法 、落球法 、扭摆 法 、毛 细管 法等 ⋯ 。液体 粘滞 系数 的测量在生产 、工程技术 及 医学方 面有着 重要 的应 用。 例如机械润 滑油 的选取 、流体 运载工 具外 形 的设 计 及 血液流动 的研究等 医学物理实 验多 采用 毛细 管法测 量液 体 的粘滞 系 。 数 ,奥 氏粘度 计是 其测 量仪 器之 一。我们 对奥 氏粘度 计测量 中存 在 的缺点 和不 足进行 了改进 ,在 实验 教学 中取得理想 的实验效果 。 l 原理及常用测量方法 ] 1. 1 根据流体力 学知识 ,当粘滞 流 体在 均匀 圆管 中 做 稳定流动时 ,其流量大小按泊肃叶定律 : 原 理 ,、Q 仃 A P 其 中 Q 为流量 ,r 为 圆管 的内半 径 ,L 为 圆管 的长 度 , △P 为管两端 的 压强 差 , 为液 体 的粘滞 系 数 。显 然 , 在 t 秒钟 内,液体流过这段圆管的体积为 : :Q · f = ,r rR4 A p·￡ 由上式得 :叼= 7rr 4A P· ￡ (2) 在 SI 制 田单位为帕 · 秒 ( Pa · S) 。 ( 2)式提供 了测 定液体 粘滞 系数 的理论依 据 。实 ● 基金项 目:沈阳医学院高教立项课题 ,编号:2013027;201 204。 ● 作者简介 :匡宝平 ( 1963 一) ,男 ,教授级高级实验 师 ,实验 室主任 ,主要从事医学 物 理学 、医学 电子 学 教学 ,医学 仪 器研 发 , 高教研究 。 ● 收稿 日期 :2014 一Ol — O5 —30一 际测定液体粘滞 系数 时 ,常用 两种 液体作 比较法 ) 来正确测定液体 的粘滞 系数 准液体 ,流过一段 毛细管 。设 在 t。 秒 内毛细管 流 出的 体积 为 ,管端的压强差为 △P 。 ( 比较 。先让 已知 。的标 = ( 3) 然后让 同体积 的待测 液体 ,同样 通过上述 毛细管 。 设在 t 秒 内通过 毛细管 的液体 体积为 ,管端 的压强差 为 △P 。 则 : = q rr4 Ap· ￡ (4 ) 由于 = ,由 (3) ,(4 ) 式求得 :可= APt 。 。 , 由于重力 的作用 :△P pg △P。 p。 g^,得 叼 叼 。 (5) ( 5) 式为用毛细管 法测 定液 体粘滞 系 数 的理 论依 据。式中P。 为标准 液体的密度 。P 为待测液 体 的密 度。 。 为已知液体 的粘滞系数。t。