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「界面张力仪」如何提升界面张力和表面张力的测值精度

2018-11-28 9:54:51

长期以来,光学法原理测试表面张力值的悬滴原理通常应用BA表或基于选点选面法的简单Young-Laplace方程拟合技术,特别是后者,受拟合参数中探针液体的影响非常大。测值条件下针头的直径、材质高度关联,从而决定了其测值精度一般。而ADSA-RealDrop算法基于ADSA-P算法,采用两次求解Young-Laplace方程的技术,因而更接近于实际边缘,精高更高。我们在相关的视频显示,我们能够准确的分辨出0.2mN/m的液体的形状区别。

「界面张力仪」如何提升界面张力和表面张力的测值精度

具体在应用悬滴法测试界面张力和表面张力值,并提升其测值精度时应注意:

1、放大率校准是关键。我们发现,小小的几个像素的变化就会明显影响到表面张力值的变化。通常实验数据我们得到,测试二次蒸馏水的表面张力值,采用简单的放大率校准,极大可能得到的测值结果高于实际文献值。当然,测试条件是保证测试的体系是洁净的。如果测值结果经常出现60mN/m,则说明针头、进液器等有不清洁的情况存在。而如果采用高精度红宝石微米级标准球,则可以得到非常高的精度的校准。而一旦采用了红宝石校准球校准后,二次蒸馏水的测值结果与文献值在采用ADSA-RealDrop算法时保持了高度一致,测试随温度变化而变化的结果与文献值也一致。

「界面张力仪」如何提升界面张力和表面张力的测值精度

2、采用彩色摄像机而非黑白摄像机。我们在实验中发现,黑白摄像机在校准时,由于标准的针头或柱状体或球均是高度不透光的,表面漫反射也比较少,因而边缘的清晰度非常高。而在测试实际的液体时,由于透光和液滴边缘的漫反射的存在,通常测试结果与文献值的一致性不是很好。而在彩色相机时,这种情况就会得到彻底的解决。
3、清洁非常重要。清洁的体系可以得到非常满意的结果。因而,我们建议用户采用超声波清洗机对测试的针头、进液器等进行全面清洁,并采用二次蒸馏水对清洁的情况进行判定。

4、测试界面张力的非常重要的点。

「界面张力仪」如何提升界面张力和表面张力的测值精度

(1)一定要对油样进行饱和处理。如果不处理,测试结果就会偏低。
(2)测试低或超低界面张力值时,采用约束停滴法,并采用美国科诺的专业约束停滴针头(聚四氟乙烯材质)。   「接触角测量仪」能否在昏暗模糊背景下准确测量接触角值
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