對粘度計的改進方法
旋轉(zhuǎn)筒液體粘滯系數(shù)測量儀為高校普通物理實驗中所用儀器，在使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)了該儀器有許多弊病。經(jīng)過研究和實驗，我們對該儀器進行了合理的改進。經(jīng)過改進，使儀器的各項性能指標都有較大的提高。
工作原理
粘度計是測量液體粘滯系數(shù)的裝置，外筒固定在一個底座上并且直立，筒中裝一個可以繞其同軸線方向轉(zhuǎn)動的內(nèi)筒，內(nèi)外筒之間充以待測定粘滯系數(shù)的液體，在內(nèi)筒軸上固定一小輪，輪緣可繞細線，線一端水平跨過滑輪懸掛砝碼，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)筒以某速度運動，根據(jù)碼鉤施于內(nèi)筒上的轉(zhuǎn)矩。
具體改進過程
這個實驗是在內(nèi)筒所受的轉(zhuǎn)矩和摩擦力矩平衡的條件下進行的，即此時砝碼的下落為勻速。本儀器的說明書中指出，繞線輪轉(zhuǎn)動三四周后砝碼的下落便為勻速，而實際并非如此。它只適用于一定條件下的某些特殊情況。在實際實驗中，有時轉(zhuǎn)動三四周后像是達到了勻速運動，而有時往往在繞線輪轉(zhuǎn)動十幾周后，看著仍像加速運動，但這也只是憑感覺和經(jīng)驗所進行的猜測，沒有一定的科學(xué)依據(jù)。而做實驗要有認真的態(tài)度和科學(xué)的方法，只憑感覺和經(jīng)驗，往往會造成很大的誤差。我們認為，砝碼下落時速度變?yōu)閯蛩偎枰娜?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，達到勻速所需要的圈數(shù)也不同。
為了解決這個問題，準確找出三者之間的關(guān)系，我們使用了簡單的光電測量系統(tǒng)。在繞線輪旁安一個寬度的擋光片，繞線輪轉(zhuǎn)動時，當(dāng)擋光片經(jīng)過光電門時，數(shù)字毫秒計上就顯示時間，也就是寬的擋光片經(jīng)過光電門的時間，便是擋光片經(jīng)過光電門的平均速率。如果測得連續(xù)幾圈的時間相等，即繞線輪經(jīng)過光電門的平均速度相等，則繞線輪的轉(zhuǎn)動便為勻速。根據(jù)此裝置，我們可以在不同溫度時，將待測液體置入筒中，在繩端加上不同質(zhì)量的砝碼，經(jīng)過多次實驗，選擇適當(dāng)質(zhì)量的砝碼，找出達到勻速所需要的最少圈數(shù)，然后從最少圈數(shù)開始計時，得出繞線輪轉(zhuǎn)圈所需要的時間，此時間才為繞線輪真正做勻速所用的時間。
由于粘度計的內(nèi)外筒同軸是靠上、下兩個頂針來實現(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，將頂針插入內(nèi)筒底的軸心小凹點是很不容易的一件事情，實驗時，外筒內(nèi)再置入待測液體，這件事將更加困難，而且是否同軸也很難判斷，這樣就造成了實驗的成功率很低。如果使用的是新型的電腦計時器，就不用手動來控制擋光片計時，因為新型電腦計時器可以記錄連續(xù)使用起來更方便，更準確。經(jīng)過改進后的儀器具有測量方法簡單，占用空間小，人為因素小，測量效率高等特點。經(jīng)過幾屆學(xué)生的試用，測量結(jié)果精確，數(shù)據(jù)離散性小。中國糧油儀器在線 http://www.s1an.cn/
