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自動張力儀的原理 張力儀是如何工作的

時(shí)間:2020-08-11    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
自動張力儀的原理原理:

  圓環(huán)法(鉑金環(huán)法)

  適用標(biāo)準(zhǔn):

  GB6541《石油產(chǎn)品油對水界面張力的測定法(圓環(huán)法)》

  GB5549《表面活性劑 用拉起液膜法測定表面張力》

  GB18396《天然膠乳 環(huán)法測定表面張力》

  GB11278《陰離子和非離子表面活性劑 臨界膠束濃度的測定(圓環(huán)法)》

  ISO 6295-1983《石油產(chǎn)品、礦物質(zhì)潤滑油油對水的界面張力的測定圓環(huán)法》等

自動張力儀的原理技術(shù)參數(shù):

  測量范圍: 4~200毫牛頓/米

  靈敏度:0.1毫牛頓/米

  準(zhǔn)確度:0.1毫牛頓/米

  分辨率:0.1毫牛頓/米

  重復(fù)性:0.3%

  適用溫度:10~40℃

  主要特點(diǎn):

  1. 液晶漢字顯示,無標(biāo)識按鍵,提示操作,簡捷易懂。

  2. 采用多點(diǎn)標(biāo)定技術(shù),準(zhǔn)確度高,重復(fù)性好。

  3. 具有溫度補(bǔ)償功能,使用范圍更寬。

  4. 具有時(shí)鐘功能,掉電存儲功能。

我們一般把液相-氣相之間的張力稱為表面張力,例如我們說20℃時(shí)水的表面張力是72.75,就是指水與空氣界面上的表面張力。我們又把液相-液相之間的張力稱為界面張力,如石油行業(yè)三次采油需要測量驅(qū)油劑和原油之間的界面張力。上述分類盡管不是十分嚴(yán)謹(jǐn),但符合一般用戶習(xí)慣的理解,在下文中繼續(xù)沿用。至于液固接觸角/固體表面能等性能的測試,在《如何選用接觸角測量儀》一文中闡述,這里不在重復(fù)。
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  全自動張力儀是一種用物理方法代替化學(xué)方法的簡單易行的測試儀器,用其可以迅速準(zhǔn)確地測出各種液體的表/界面張力值。不僅是科研、教學(xué)之必備儀器,還應(yīng)用于絕大部分生產(chǎn)行業(yè)。測量方法主要有鉑金板法、鉑金環(huán)法、旋轉(zhuǎn)滴法、懸滴法、氣泡壓力法,以下分別介紹其相應(yīng)的儀器型號、適用范圍和應(yīng)用方向。
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1JK99系列全自動張力儀(兼容鉑金板法和鉑金環(huán)法):
●鉑金板法:當(dāng)感測浸入到被測液體后,白金板周圍就會受到表面張力的作用,液體的表面張力會將白金板盡量地往下拉。當(dāng)液體表面張力及其他相關(guān)的力與平衡力達(dá)到均衡時(shí),感測白金板就會停止向液體內(nèi)部浸入。這時(shí)候,儀器的平衡感應(yīng)器就會測量浸入深度,并將它轉(zhuǎn)化為液體的表面張力值。
●鉑金環(huán)法:由于被廣泛應(yīng)用于du Nouy表面張力儀,這種方法又稱為du Nouy法,并因之操作簡便而被廣泛使用。白金環(huán)法這個稱法是因測試部分與液體樣品間會形成一個環(huán)形而得的。
●JK99系列全自動張力儀主要用于測量常規(guī)表/界面張力,因?yàn)槠洳僮骱啽悖ㄒ绘I式全自動)、測量速度快(3秒)、重復(fù)性好、測量精度高等特點(diǎn),是目前應(yīng)用較多的張力儀。缺點(diǎn)是不能測量超低界面張力(如驅(qū)油劑和原油之間的界面張力應(yīng)該是10-5mN/m,不能用JK99系列測量)。
●JK99系列全自動張力儀采用進(jìn)口傳感器,盡管成本較國產(chǎn)扭力絲傳感器高出很多,但確保了測量精度。同時(shí)采用了雙控溫技術(shù),內(nèi)置電控溫加熱或外接浴控溫可供選擇。
●JK99B型必須連接電腦才能使用,JK99C型為一體兩用機(jī),內(nèi)置液晶數(shù)顯和小型打印機(jī),可以單機(jī)獨(dú)立操作,也可連接電腦控制觀察張力曲線動態(tài)變化。兩種型號精度等其他參數(shù)完全一致。
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2、JJ2000系列旋轉(zhuǎn)滴全量程表/界面張力儀(采用旋轉(zhuǎn)滴法)
●旋轉(zhuǎn)滴法:旋滴法的基本原理是根據(jù)Bashforth-Adams方程從滴的形狀和尺寸求出界面張力,通過旋轉(zhuǎn)使液滴處于一定的離心力場之中,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速可改變液滴的平衡形狀以便于測定。主要測量超低界面張力。
●JJ2000系列主要應(yīng)用于測量超低界面張力,特別在石油行業(yè)使用較多(例如前面提到的石油行業(yè)三次采油需要測量驅(qū)油劑和原油之間的界面張力)。值得指出的是,盡管該系列是全量程的張力儀,但是由于其方法和儀器的特性,在測量常規(guī)表/界面張力時(shí)反而不如JK99系列便捷、經(jīng)濟(jì)、精確。
●JJ2000系列旋轉(zhuǎn)滴全量程表/界面張力儀采用高級連續(xù)變倍光學(xué)系統(tǒng)配合日產(chǎn)CCD攝像頭,數(shù)字圖像傳入電腦,每毫米55-315像素連續(xù)變倍可調(diào)。計(jì)算機(jī)直接設(shè)定工作溫度(電控溫)和轉(zhuǎn)速,視頻光學(xué)系統(tǒng)采集圖像,在計(jì)算機(jī)上測量。高速同步電機(jī)傳動,轉(zhuǎn)速范圍1000-10000r/min,控制精度:0.1% 。LED冷光源,使用壽命長,不發(fā)熱。
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3、JC2000系列靜滴接觸角/界面張力測量儀(采用懸滴法)
●懸滴法:通過處理最大的液滴的圖像來計(jì)算表面張力
●JC2000系列靜滴接觸角/界面張力測量儀主要應(yīng)用于測量液固接觸角和固體表面能(詳見《如何選用接觸角測量儀》一文),但也附帶有懸滴法測量表/界面張力的功能。懸滴法測量表面張力方法經(jīng)典、圖像直觀、數(shù)據(jù)可靠,但是對操作人員要求很高,測試張力也沒JK99系列快捷,可以作為科研和教學(xué)使用,不適用于生產(chǎn)線上批量測試數(shù)據(jù)。
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4JO05在線全自動張力儀(采用氣泡壓力法)
●氣泡壓力法:毛細(xì)管與氣體接口和靈敏壓力傳感器相連,氣體通過毛細(xì)管,在毛細(xì)管端形成氣泡,并測出此氣泡的壓力,轉(zhuǎn)換成表面張力。
●JO05在線全自動張力儀由于其采用氣泡壓力法的特性,非常適用于在線連續(xù)自動檢測,例如環(huán)境部門可以使用該設(shè)備對自然水體的水質(zhì)變化和工礦企業(yè)的污水排放源進(jìn)行有效的檢測。
附件:全量程旋轉(zhuǎn)滴表(界)面張力儀TX-500C和JJ2000B對照表

TX500C JJ2000B
比較
外觀:一般
外觀:美觀
JJ2000B優(yōu)
噪音:較大
噪音:即使達(dá)到10000r/min仍較低
JJ2000B優(yōu)
軟件:一般
軟件:人機(jī)交互友好
JJ2000B優(yōu)
功能:測量表(界)面張力
功能:測量表(界)面張力、接觸角
JJ2000B優(yōu)
測量范圍:表面及界面張力1′10-5 –100mN/m
測量范圍:表面及界面張力1′10-5 –100mN/m
相同
千分卡尺:
測量范圍0-6mm,測量精度0.001mm(考慮到人為目測因素,這個精度不可能實(shí)現(xiàn))
高級連續(xù)變倍光學(xué)系統(tǒng)配合日產(chǎn)CCD攝像頭,數(shù)字圖像傳入電腦,每毫米55-315像素連續(xù)變倍可調(diào)。
JJ2000B優(yōu)
一體機(jī)結(jié)構(gòu),數(shù)字化電路,儀器臺面LED數(shù)字顯示,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作或單機(jī)操作
一體機(jī)結(jié)構(gòu),數(shù)字化電路,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作
類似
一臺計(jì)算機(jī)可控制多臺主機(jī)
可設(shè)置
類似
計(jì)算機(jī)直接設(shè)定工作溫度和轉(zhuǎn)速,視頻光學(xué)系統(tǒng)采集圖像,在計(jì)算機(jī)上測量
計(jì)算機(jī)直接設(shè)定工作溫度和轉(zhuǎn)速,視頻光學(xué)系統(tǒng)采集圖像,在計(jì)算機(jī)上測量
相同
可截取圖像計(jì)算張力(屏幕快捷窗口顯示最近拍攝圖片12張),列表生成張力變化曲線
可設(shè)置
類似
雙控溫技術(shù),內(nèi)置加熱或外接浴控溫,溫度控制范圍0-100°C,溫度顯示精度:±0.1°C
電控溫,采用日本歐姆龍控溫器,可控加熱,室溫~100℃
JJ2000B
高速同步電機(jī)傳動,轉(zhuǎn)速范圍1000-10000r/min,控制精度:0.1%
高速同步電機(jī)傳動,轉(zhuǎn)速范圍1000-10000r/min,控制精度:0.1%
相同
靜音光源,使用壽命大大優(yōu)于普通頻閃燈,既可頻閃又可常亮,方便觀測
LED冷光源,使用壽命長,不發(fā)熱

JJ2000B優(yōu)
高純度石英玻璃樣品管內(nèi)徑:2mm,6mm
6mm
類似
視頻光學(xué)系統(tǒng)6.5倍光學(xué)變倍,兩倍視頻軟件變倍;視頻檢測系統(tǒng)分辯率:768′576像素;視頻采集速率:30幀/秒;視頻傳輸速率:150兆/秒
視頻光學(xué)系統(tǒng)0.7~4.5倍光學(xué)連續(xù)變倍,視頻檢測系統(tǒng)分辯率:768′576像素;視頻采集速率:30幀/秒;視頻傳輸速率:150兆/

表面張力儀如何進(jìn)行校準(zhǔn)?

  表面張力儀的使用有時(shí)需要進(jìn)行校準(zhǔn),如何進(jìn)行呢?接下來給大家介紹表面張力儀的校準(zhǔn)內(nèi)容,它對測試樣品張力值的準(zhǔn)確性有至關(guān)重要的影響,對這方面知識感興趣的朋友千萬不要錯過?! ?、打開表面張力儀電源開關(guān),將鉑金環(huán)輕輕的掛在平衡桿上,將樣品杯內(nèi)加入純凈水至下刻度線,并放在儀器工作臺上,準(zhǔn)備測試?! ?、在儀器的參數(shù)設(shè)置里的密度、環(huán)境溫度、鉑金環(huán)半徑、鉑金環(huán)的周長等設(shè)置好?! ?、按下“砝碼標(biāo)定”鍵,把儀器配置的2克砝碼,掛在鉑金環(huán)掛鉤處,按儀器顯示器的提示,進(jìn)行標(biāo)定操作,按保存鍵退出?! ?、以上操作完成后,就開始正式的儀器校準(zhǔn)了,先按下"純水標(biāo)定”鍵儀器自動進(jìn)入校準(zhǔn)測定了,當(dāng)測定結(jié)束后,儀器顯示71-72張力值之間時(shí),說明儀器正常,已經(jīng)達(dá)到可以測定樣品的狀態(tài)。該表面張力儀為合格產(chǎn)品,校準(zhǔn)完成。

標(biāo)簽: 表面張力儀
表面張力儀 表面張力儀如何進(jìn)行校準(zhǔn)?_表面張力儀

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