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(gòu)成,是相關(guān)行業(yè)考察產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。本產(chǎn)品適用GB/T6541標(biāo)準(zhǔn),基于圓環(huán)法(白金環(huán)法),測(cè)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(yīng)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(yīng)電磁力平衡傳感器,提高了測(cè)量精度與線(xiàn)性度;
儀器校準(zhǔn)只需標(biāo)定一點(diǎn),解決了前一代傳感器需要多點(diǎn)標(biāo)定的問(wèn)題。免去了調(diào)零電位器及調(diào)滿(mǎn)量程電位器;
實(shí)時(shí)顯示等效張力值、當(dāng)前重量(可作為電子天平稱(chēng)重);
集成溫度探測(cè)電路,對(duì)測(cè)試結(jié)果自動(dòng)溫度補(bǔ)償;
240×128點(diǎn)陣液晶顯示屏,無(wú)標(biāo)識(shí)按鍵,具有屏幕保護(hù)功能;
帶時(shí)間標(biāo)記的歷史記錄,多存儲(chǔ)255個(gè);
內(nèi)置高速熱敏式微型打印機(jī),打印美觀、快捷,具有脫機(jī)打印功能;
配有標(biāo)準(zhǔn)RC232接口,可與計(jì)算機(jī)連接,便于處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)(可選);
三、界面張力儀技術(shù)參數(shù)
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四、儀器結(jié)構(gòu)與裝配
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(xiàn),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(hù)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:
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(mǎn)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(mǎn)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。