[发明专利]基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪及其使用方法

权利要求书

1.一种基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，包括上位机、匿名数传、OLED显示屏、单片机、微拉力计、液体表面张力系数测量仪、吊环、检测杯和排水阀门、温控系统；所述单片机电连接上位机、OLED显示屏和微拉力计，所述微拉力计电连接液体表面张力系数测量仪，所述微拉力计线连接吊环，所述吊环浸入检测杯的液体内，所述检测杯侧壁上设置有排水阀门，所述温控系统接电源，且温控系统的测温探头浸入检测杯的液体中，温控系统的加热膜粘在检测杯内壁上。

2.根据权利要求1所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，所述微拉力计通过航空插头与单片机的插口相接。

3.根据权利要求1所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，所述液体表面张力仪包括数码管电压显示屏、峰值保持开关、调零旋钮、航空插头接口、电源开关与变压器，且所述液体表面张力仪外接电源。

4.根据权利要求1所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，所述单片机的型号为STM32F407ZGT6；OLED显示屏为ALIENTEK型OLED显示屏；微拉力计为LANGBOW微拉力计；液体表面张力仪为LB-TC液体表面张力系数测量仪；温控系统为XH-W1308温控系统；所述上位机为电脑。

5.根据权利要求1所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，所述上位机和单片机之间通过有线传输或无线传输，所述有线传输为所述单片机自带串口，通过USB转TTL和上位机通信，所述无线传输为上位机和单片机之间通过匿名数传连接实现无线通讯。

6.根据权利要求1所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，所述吊环保持不动，排水系统的检测杯内待测液体液面下降，吊环相对液面上升。

7.根据权利要求1所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪，其特征在于，所述加热膜为聚酰胺加热膜，聚酰胺加热膜贴附于检测杯内液体液面以下的侧壁上。

8.一种根据权利要求1-7任一所述的基于STM32单片机智能控制的液体表面张力仪的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：连接电源，设置目标温度，液体的温度-时间图像满足PID响应；

步骤2：实验者将微拉力机的航空插头与液体表面张力系数测量仪的插口相连接，液体表面张力系数测量仪在连接电源后为微拉力计供电，微拉力机的数据通过插口传输到液体表面张力系数测量仪上进行处理，并将处理后的实时电信号显示在由液体表面张力系数测量仪控制的数码管上；

步骤3：转动与液体表面张力系数测量仪的调零旋钮，使数码管电压显示屏上的电压值处于合理的范围内；

步骤4：将砝码片放在与微拉力计相连的吊环上，数码管电压显示屏的电压数值将随吊环所受压力的变化而变化，而且变化为线性；利用已知质量的砝码片计算出电压的变化对应的压力变化；

步骤5：将吊环调平浸入液面中，打开排水阀门使水位缓慢下降，吊环受力随液面高度变化，与吊环相连的微拉力计将力信号转变为电信号，所述电信号一方面显示在步骤2中提到的数码管，另外一部分则发送给单片机，单片机将电信号波形数据显示在OLED显示屏上，并发送至已连接的上位机；

步骤6：吊环离开液面的瞬间，突变的力为表面张力，对应一个突变电压，突变电压由单片机捕捉，并在OLED显示屏上显示突变电压值。