基于液态金属流体特性的水平仪技术研究

镓单质密度是5.9 g/cm3，镓基合金密度同样大于水以及一般无机及有机溶液。利用其重力和导电效应可以实现电子水平仪功能［1］。此类装置的主要构造为：一个绝缘密闭管道内镶有上下两个不同阻值的电阻，分别与外接导线相连，上下电阻通过封装有非电解质溶液的绝缘管中的常温液态金属液滴相连，导线连接电源以及信号分析装置，形成完整电路。基于低熔点金属液滴的导电特性，当液滴处于管内的某一位置时，会将上下两电阻相连形成通路，根据电路中总电阻值的情况分析，即可得到液滴的相对位置。此外，处于黏度较小、密度小于液态金属的非电解质溶液中的低熔点金属液滴，会由于重力作用在管内运动，并向管两端相对低处运动。

这种利用低熔点金属液滴的导电性与流动性构成的装置，可借助电信号来较为精确地检测液滴所处位置、偏移量等，操作及装置原理与普通的气泡水平仪相近，使用简单。此外，由于常温液态金属液滴在升温时体积变化不明显，避免了如气泡水平仪中气泡大小随温度变化对读数的影响。而且，可以将该水平仪置于人眼无法观察的机械或物体内部，利用数字信号，得到类似于电子水平仪的输出结果。多个镶有不同长度的分段下极板的此类水平测量装置可以集成，利用指向开关控制工作管道，从而调节灵敏度。值得指出的是，此类装置通过测定电路中阻值变化来确定常温液态金属液滴所处的位置，经信号处理得到所测物件的水平程度，由于电阻值连续变化，因此可以进行精准测量。(www.xing528.com)