界面張力儀

 　　前視圖后視圖

　　圖4-1

　　(1)液晶顯示器(7)調(diào)節(jié)機(jī)腳

　　(2)樣品杯(8)RS232接口

　　(3)環(huán)架桿(9)保險(xiǎn)絲

　　(4)鉑金環(huán)(10)電源開(kāi)關(guān)

　　(5)測(cè)試臺(tái)(11)電源輸入口

　　(6)無(wú)標(biāo)示按鍵

　　儀器應(yīng)安放在平整穩(wěn)固的臺(tái)面上，調(diào)節(jié)三個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)腳，觀察測(cè)試臺(tái)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?qiáng)磁場(chǎng)干擾，測(cè)試過(guò)程中避免風(fēng)吹向鉑金環(huán)，測(cè)試環(huán)境溫度應(yīng)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，隨著圓環(huán)的繼續(xù)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(cè)到出現(xiàn)的大的受力值，通過(guò)以下公式計(jì)算即可轉(zhuǎn)化為張力值。

　　M=mg/2LL=鉑金絲周長(zhǎng)

　　此方法測(cè)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(yán)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(jì)算公式：

　　修正后的終結(jié)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(biāo)識(shí)按鍵，在不同的顯示界面下，按鍵具有不同的功能定義，由對(duì)應(yīng)顯示的菜單來(lái)決定，這樣的設(shè)計(jì)減少了按鍵數(shù)量，按鍵功能定義明確，使人機(jī)界面更加友好。

　　在以下按鍵操作說(shuō)明中，加黑反顯的數(shù)字或圖形為當(dāng)前調(diào)整修改的內(nèi)容。

　　一、開(kāi)機(jī)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，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，即進(jìn)入開(kāi)機(jī)顯示畫(huà)面。在當(dāng)前顯示畫(huà)面有五個(gè)功能項(xiàng)目可供選擇：

 

“參數(shù)設(shè)置”：進(jìn)入?yún)?shù)詳細(xì)設(shè)置畫(huà)面

 

“砝碼標(biāo)定”：進(jìn)入儀器標(biāo)定畫(huà)面

 

“純水標(biāo)定”：進(jìn)入純水標(biāo)定畫(huà)面

 

“樣品測(cè)定”：進(jìn)入樣品測(cè)試畫(huà)面

 

“歷史紀(jì)錄”：進(jìn)入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)畫(huà)面

 

 

二、參數(shù)設(shè)置畫(huà)面

 

 

 　　圖6-2

　　這里的標(biāo)定指的是純水標(biāo)定，即通過(guò)測(cè)試純水的表面張力，來(lái)檢驗(yàn)儀器是否準(zhǔn)確。儀器內(nèi)部自動(dòng)默認(rèn)下層液體為水，上層為空氣，在當(dāng)前顯示畫(huà)面下按“項(xiàng)目”鍵選擇欲修改的參數(shù)，“跳格”鍵光標(biāo)在當(dāng)前參數(shù)的數(shù)值間橫向移動(dòng)，“增加”鍵對(duì)當(dāng)前的參數(shù)數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，按“退出”鍵，保存參數(shù)并返回到開(kāi)機(jī)畫(huà)面如圖6-1。

　　各參數(shù)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(dāng)前溫度――環(huán)境溫度單位：℃

　　需要特別說(shuō)明的是：

　　1、當(dāng)測(cè)試表面張力時(shí)，輕液密度輸入的是空氣的密度；當(dāng)測(cè)試界面張力時(shí)，輕液密度輸人的是上層液體的密度。

　　2、當(dāng)前溫度的數(shù)值指示的溫度，可能與當(dāng)前的實(shí)際溫度有偏差，用戶只需在這里輸入當(dāng)前的實(shí)際溫度，儀器將自動(dòng)計(jì)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(biāo)定界面

　　使用砝碼對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，畫(huà)面如下：

 

 

  　　圖6-3

　　此項(xiàng)操作對(duì)儀器精度影響較大，需謹(jǐn)慎。分兩步執(zhí)行：

　　第一步：保證儀器調(diào)整到水平狀態(tài)且鉑金環(huán)潔凈，等到儀器讀數(shù)變化比較小，輕輕按下“歸零”完成儀器歸零操作。

　　第二步：將滿量程校準(zhǔn)用的勾狀砝碼掛在鉑金環(huán)橫梁上，等到儀表讀數(shù)變化比較小時(shí)，輕輕按下“校準(zhǔn)”鍵，完成滿量程校準(zhǔn)操作。

　　“退出”鍵存儲(chǔ)砝碼校準(zhǔn)結(jié)果，返回設(shè)置主畫(huà)面如圖6-1。