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毛細(xì)管壓法振蕩滴界面張力測試儀(Oscilating drop/bubble Mehtod)

閱讀:5079      發(fā)布時(shí)間:2011-9-11
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美國科諾在研制第四代Young-lapalace方程擬合的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步解決高頻率振蕩條件下動(dòng)態(tài)表面及界面張力測試問題,在原有50HZ振蕩頻率的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化了系統(tǒng),現(xiàn)將相關(guān)技術(shù)問題分析如下以求得共同探討。

1、關(guān)于壓力測值以及壓力傳感器精度問題;
(1)壓力測值范圍以及測值精度問題:
德國的一些廠商通常在其技術(shù)資料中寫出其壓力范圍為±12Pa,精度為0.25pa的壓力傳感器。為了進(jìn)一步驗(yàn)證相關(guān)技術(shù)性質(zhì),我們進(jìn)行了認(rèn)真測值。實(shí)驗(yàn)樣品為二次蒸餾水,通過Young-lapalace方程計(jì)算以及拍攝得到相關(guān)圖片后,我們得出,如下圖所示的液滴的放大率為0.0069mm/pix,液滴的頂點(diǎn)半徑R0為1.01mm(由科諾的Young-lapalace方程擬合軟件分析得到)。二次蒸餾水的表面張力值為72.75mN/m,通過一系列換算,我們可以得出,此液滴的ΔΡ為144.16 Pa。同時(shí),由于振蕩器以及注射泵的作用,實(shí)際的壓力會(huì)比按如上算法計(jì)算得出的高許多,由此附加的壓力經(jīng)過我們測試,大為600Pa左右。
而壓力傳感器的精度通常為0.25%左右,所以,按如此精度分析得出的表面張力或界面張力值的理論精度通常為0.15mN/m左右。
(2)關(guān)于附加壓的問題:根據(jù)毛細(xì)管壓法界面張力儀(CPT)的原理,我們可以知道,在分析界面張力或表面張力值時(shí),其依據(jù)測得的液滴內(nèi)外壓力差后計(jì)算得出界面張力或表面張力值。這種分析儀器除對(duì)壓力傳感器有要求外,另一個(gè)要求就是如果將附加壓力消除。美國科諾對(duì)此設(shè)計(jì)了一個(gè)專門的多閥機(jī)構(gòu),從而有效的測得了一個(gè)真正接近于液滴內(nèi)外壓力差;而其他公司均沒有考慮這項(xiàng)因素。此項(xiàng)技術(shù)由美國科諾上海研發(fā)中心研制成功,正在中國地區(qū)申請(qǐng)。

2、高頻振蕩滴法時(shí)Young-lapalace方程擬合,由于液滴形成情況存在復(fù)雜性,所以,通常Young-laplace擬合技術(shù)應(yīng)用于0.1HZ的振蕩是有效的,而更高頻率的通常使用CPT即毛細(xì)管壓表面/界面張力儀技術(shù)完成(不是大氣泡法表面張力儀的技術(shù))。

 

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