【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用悬滴法全自动测量液/流-体系表面张力或界面张力的方法及其装置,属于液/流-体系的测量领域。
技术介绍
液/流-体系的表面张力或界面张力是由分子之间的相互(吸引)作用力引起的。表面/界面张力不但是一个重要的物质基本物理参数,而且在工业生产、日常生活和自然过程中都起着重要作用。如表面活性剂的研制和生产无论在工业应用、还是在人们的日常生活中,均相当重要,而其主要作用就在于有效和适时地降低体系的表面张力或界面张力,这对比如喷墨打印机使用的油墨的性能具有非常关键的影响,决定了产生的墨滴的铺展属性、从而打印的品质。工业生产过程中以及日常生活中经常遇到的泡沫和起泡现象,也同样地与表面活性剂的使用或介入和由此导致的表面/界面张力值密切相关。表面张力也与地球上的许多生命和自然现象紧密相关:人体肺部肺泡分泌的表面張力素能有效地降低肺泡的表面张力(至接近于0),从而确保了人体呼吸的正常、有效进行;而水所具有的高表面张力值维持了植物从根茎往上输送水和养分。液体表面/界面张力的测量可采用传统的方法,如基于称量测力的平板法和吊(挂)环法(force tensiometer)和基于测量压力差的气泡压力法(pressure tensiometer),和现代的方法,如基于光学图像处理的悬滴法(optical pendant drop tensiometer)。后者基于其在测量准确性、操作简便性和应用范围广泛性等方面的特点表现出在以下众多方面的优势:·测量的准确性和可靠性·测量值范围·在极端条件下,如高温、高压下,的测量·所需的液体量(越少越好)·既对静态测量、也对动 ...
【技术保护点】
采用悬滴法全自动测量液体表面/界面张力的方法,其特征在于:通过持续地抓取和分析形成过程中的悬滴图像,获得相应的毛细管参数值,由此计算得到悬滴能达到的极限体积,再调整悬滴至适当体积,从调整完成的悬滴轮廓获得液/流‑体系的表面/界面张力值,实现液/流‑体系表面/界面张力值的全自动测量。
【技术特征摘要】
1.采用悬滴法全自动测量液体表面/界面张力的方法,其特征在于:通过持续地抓取和分析形成过程中的悬滴图像,获得相应的毛细管参数值,由此计算得到悬滴能达到的极限体积,再调整悬滴至适当体积,从调整完成的悬滴轮廓获得液/流-体系的表面/界面张力值,实现液/流-体系表面/界面张力值的全自动测量。2.根据权利要求1所述的采用悬滴法全自动测量液体表面/界面张力的方法,其特征在于:通过毛细管形成悬滴,在毛细管的两侧设置背景光源和摄像单元,毛细管连接自动加液单元,自动加液单元和摄像单元均与计算机相连;摄像单元持续抓拍悬滴图像并将悬滴图像发送至计算机,计算机根据获得的悬滴图像进行分析,计算得到与悬滴当前状态相对应的毛细管参数值,并计算得到悬滴的极限体积,进而控制自动加液单元的加液量使悬滴调节到适当体积,最后通过分析该体积的悬滴图像,测量得到液/流-体系表面/界面张力值。3.根据权利要求1或2所述的采用悬滴法全自动测量液体表面/界面张力的方法,其特征在于:在对一个悬滴的测量过程中,计算机持续抓取和分析悬滴图像,并实时地计算得到对应的毛细管参数值,进而对适当体积进行实时调整,并控制自动加液单元调整得到对应于当前状态的新的适当体积。4.根据权利要求1至3任一项所述的采用悬滴法全自动测量液体表面/界面张力的方法,其特征在于:计算毛细管参数值的具体步骤是:定义悬滴的中心旋转对称轴为坐标Z轴,悬滴轮廓在与Z轴的交点处的切线构成X轴,按Laplace-Young方程得到如下方程式: d φ d S = 2 B - Z - s i n φ X - - - ( 2 ) ]]> d X d S = c o s φ - - - ( 3 ) ]]> d Z d S = sin φ - - - ( 4 ) ]]> d V d S = π · X 2 · s i n φ - - - ( 5 ) ]]>其中 X = x a , Z = z a , S = s a , V = v a 3 , B = 1 a · k a p e x , ...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋碧海,宋少佩,
申请(专利权)人:宁波新边界科学仪器有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。