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「界面張力儀」如何提升界面張力和表面張力的測值精度

2018-11-28 9:54:51

長期以來,光學(xué)法原理測試表面張力值的懸滴原理通常應(yīng)用BA表或基于選點選面法的簡單Young-Laplace方程擬合技術(shù),特別是后者,受擬合參數(shù)中探針液體的影響非常大。測值條件下針頭的直徑、材質(zhì)高度關(guān)聯(lián),從而決定了其測值精度一般。而ADSA-RealDrop算法基于ADSA-P算法,采用兩次求解Young-Laplace方程的技術(shù),因而更接近于實際邊緣,精高更高。我們在相關(guān)的視頻顯示,我們能夠準(zhǔn)確的分辨出0.2mN/m的液體的形狀區(qū)別。

「界面張力儀」如何提升界面張力和表面張力的測值精度

具體在應(yīng)用懸滴法測試界面張力和表面張力值,并提升其測值精度時應(yīng)注意:

1、放大率校準(zhǔn)是關(guān)鍵。我們發(fā)現(xiàn),小小的幾個像素的變化就會明顯影響到表面張力值的變化。通常實驗數(shù)據(jù)我們得到,測試二次蒸餾水的表面張力值,采用簡單的放大率校準(zhǔn),極大可能得到的測值結(jié)果高于實際文獻(xiàn)值。當(dāng)然,測試條件是保證測試的體系是潔凈的。如果測值結(jié)果經(jīng)常出現(xiàn)60mN/m,則說明針頭、進(jìn)液器等有不清潔的情況存在。而如果采用高精度紅寶石微米級標(biāo)準(zhǔn)球,則可以得到非常高的精度的校準(zhǔn)。而一旦采用了紅寶石校準(zhǔn)球校準(zhǔn)后,二次蒸餾水的測值結(jié)果與文獻(xiàn)值在采用ADSA-RealDrop算法時保持了高度一致,測試隨溫度變化而變化的結(jié)果與文獻(xiàn)值也一致。

「界面張力儀」如何提升界面張力和表面張力的測值精度

2、采用彩色攝像機而非黑白攝像機。我們在實驗中發(fā)現(xiàn),黑白攝像機在校準(zhǔn)時,由于標(biāo)準(zhǔn)的針頭或柱狀體或球均是高度不透光的,表面漫反射也比較少,因而邊緣的清晰度非常高。而在測試實際的液體時,由于透光和液滴邊緣的漫反射的存在,通常測試結(jié)果與文獻(xiàn)值的一致性不是很好。而在彩色相機時,這種情況就會得到徹底的解決。
3、清潔非常重要。清潔的體系可以得到非常滿意的結(jié)果。因而,我們建議用戶采用超聲波清洗機對測試的針頭、進(jìn)液器等進(jìn)行全面清潔,并采用二次蒸餾水對清潔的情況進(jìn)行判定。

4、測試界面張力的非常重要的點。

「界面張力儀」如何提升界面張力和表面張力的測值精度

(1)一定要對油樣進(jìn)行飽和處理。如果不處理,測試結(jié)果就會偏低。
(2)測試低或超低界面張力值時,采用約束停滴法,并采用美國科諾的專業(yè)約束停滴針頭(聚四氟乙烯材質(zhì))。   「接觸角測量儀」能否在昏暗模糊背景下準(zhǔn)確測量接觸角值
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