界面張力儀功能特點(diǎn):
分子間的作用力形成液體的界面張力或表面張力,張力值的大小能夠反映液體的物理化學(xué)性質(zhì)及其物質(zhì)構成,是相關(guān)行業(yè)考察產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標之一。本產(chǎn)品適用GB/T6541標準,基于圓環(huán)法(白金環(huán)法),測量各種液體的表面張力(液-氣相界面)及液體的界面張力(液-液相界面)。此方法具有操作簡(jiǎn)單,精確度高的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應用。廣泛用于電力、石油、化工、制藥、食品,教學(xué)等行業(yè)。
采用快響應電磁力平衡傳感器,提高了測量精度與線(xiàn)性度;
儀器校準只需標定一點(diǎn),解決了前一代傳感器需要多點(diǎn)標定的問(wèn)題。免去了調零電位器及調滿(mǎn)量程電位器;
實(shí)時(shí)顯示等效張力值、當前重量(可作為電子天平稱(chēng)重);
集成溫度探測電路,對測試結果自動(dòng)溫度補償;
240×128點(diǎn)陣液晶顯示屏,無(wú)標識按鍵,具有屏幕保護功能;
帶時(shí)間標記的歷史記錄,多存儲255個(gè);
內置高速熱敏式微型打印機,打印美觀(guān)、快捷,具有脫機打印功能;
配有標準RC232接口,可與計算機連接,便于處理試驗數據(可選);
三、界面張力儀技術(shù)參數
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
四、儀器結構與裝配
前視圖后視圖
圖4-1
(1)液晶顯示器(7)調節機腳
(2)樣品杯(8)RS232接口
(3)環(huán)架桿(9)保險絲
(4)鉑金環(huán)(10)電源開(kāi)關(guān)
(5)測試臺(11)電源輸入口
(6)無(wú)標示按鍵
儀器應安放在平整穩固的臺面上,調節三個(gè)調節機腳,觀(guān)察測試臺中間的玻璃泡,使其中的氣泡處于中間位置。儀器周?chē)坏糜袕姶艌?chǎng)干擾,測試過(guò)程中避免風(fēng)吹向鉑金環(huán),測試環(huán)境溫度應保持恒定,不要將儀器放在濕度大、有腐蝕性氣體的環(huán)境中工作。
五、工作原理
鉑金環(huán)從“液-氣”界面或“液-液”界面向上拉出來(lái)時(shí),在鉑金環(huán)下面會(huì )形成一個(gè)圓形的液柱膜,隨著(zhù)圓環(huán)的繼續上升液柱膜破裂,在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)電磁力平衡傳感器檢測到出現的大的受力值,通過(guò)以下公式計算即可轉化為張力值。
M=mg/2LL=鉑金絲周長(cháng)
此方法測得的力的大小受到以下幾個(gè)因素影響:
1、鉑絲環(huán)的平均半徑及鉑金絲的半徑。
2、“液-氣”或“液-液”的密度差。
3、液體的純度,電解質(zhì)雜質(zhì)將嚴重減低張力值。
4、環(huán)境的溫度。
由于在鉑金環(huán)處形成的液柱不是圓筒形的,必須引入修正因子F,由Zuidema與waters給出的修正因子F的計算公式:
修正后的終結果為:
式中:
P0------下液體密度,單位:g/mL
P1------上液體密度或氣體密度,單位:g/mL
Rs------鉑金絲的平均半徑,單位:mm
Rh------鉑金環(huán)的平均半徑,單位:mm
六、菜單及按鍵操作說(shuō)明
儀器按鍵為無(wú)標識按鍵,在不同的顯示界面下,按鍵具有不同的功能定義,由對應顯示的菜單來(lái)決定,這樣的設計減少了按鍵數量,按鍵功能定義明確,使人機界面更加友好。
在以下按鍵操作說(shuō)明中,加黑反顯的數字或圖形為當前調整修改的內容。
一、開(kāi)機畫(huà)面:液晶屏幕顯示畫(huà)面如下:
圖6-1
連接好儀器電源線(xiàn),打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),即進(jìn)入開(kāi)機顯示畫(huà)面。在當前顯示畫(huà)面有五個(gè)功能項目可供選擇:
“參數設置”:進(jìn)入參數詳細設置畫(huà)面
“砝碼標定”:進(jìn)入儀器標定畫(huà)面
“純水標定”:進(jìn)入純水標定畫(huà)面
“樣品測定”:進(jìn)入樣品測試畫(huà)面
“歷史紀錄”:進(jìn)入存儲數據畫(huà)面
二、參數設置畫(huà)面
圖6-2
這里的標定指的是純水標定,即通過(guò)測試純水的表面張力,來(lái)檢驗儀器是否準確。儀器內部自動(dòng)默認下層液體為水,上層為空氣,在當前顯示畫(huà)面下按“項目”鍵選擇欲修改的參數,“跳格”鍵光標在當前參數的數值間橫向移動(dòng),“增加”鍵對當前的參數數值進(jìn)行調整,按“退出”鍵,保存參數并返回到開(kāi)機畫(huà)面如圖6-1。
各參數的意義說(shuō)明如下:
重液密度――下層液體密度,單位:g/mL
輕液密度――上層液體密度或氣體密度單位:g/mL
鉑絲半徑――鉑絲環(huán)的半徑單位:mm
鉑環(huán)半徑――鉑金環(huán)的平均半徑單位:mm
當前溫度――環(huán)境溫度單位:℃
需要特別說(shuō)明的是:
1、當測試表面張力時(shí),輕液密度輸入的是空氣的密度;當測試界面張力時(shí),輕液密度輸人的是上層液體的密度。
2、當前溫度的數值指示的溫度,可能與當前的實(shí)際溫度有偏差,用戶(hù)只需在這里輸入當前的實(shí)際溫度,儀器將自動(dòng)計算之間的差值,作為修正因子保存,以后顯示的溫度值將按此差值進(jìn)行修正。
三、砝碼標定界面
使用砝碼對儀器進(jìn)行校準,畫(huà)面如下:
圖6-3
此項操作對儀器精度影響較大,需謹慎。分兩步執行:
保證儀器調整到水平狀態(tài)且鉑金環(huán)潔凈,等到儀器讀數變化比較小,輕輕按下“歸零”完成儀器歸零操作。
第二步:將滿(mǎn)量程校準用的勾狀砝碼掛在鉑金環(huán)橫梁上,等到儀表讀數變化比較小時(shí),輕輕按下“校準”鍵,完成滿(mǎn)量程校準操作。
“退出”鍵存儲砝碼校準結果,返回設置主畫(huà)面如圖6-1。