美國科諾在研制第四代Young-lapalace方程擬合的基礎上,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(wèn)題,在原有50HZ振蕩頻率的基礎上,進(jìn)一步優(yōu)化了系統,現將相關(guān)技術(shù)問(wèn)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(wèn)題;
(1)壓力測值范圍以及測值精度問(wèn)題:
德國的一些廠(chǎng)商通常在其技術(shù)資料中寫(xiě)出其壓力范圍為±12Pa,精度為0.25pa的壓力傳感器。為了進(jìn)一步驗證相關(guān)技術(shù)性質(zhì),我們進(jìn)行了認真測值。實(shí)驗樣品為二次蒸餾水,通過(guò)Young-lapalace方程計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(guò)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 )比按如上算法計算得出的高許多,由此附加的壓力經(jīng)過(guò)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(wèn)題:根據毛細管壓法界面張力儀(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),其依據測得的液滴內外壓力差后計算得出界面張力或表面張力值。這種分析儀器除對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。美國科諾對此設計了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的多閥機構,從而有效的測得了一個(gè)真正接近于液滴內外壓力差;而其他公司均沒(méi)有考慮這項因素。此項技術(shù)由美國科諾上海研發(fā)中心研制成功,正在中國地區申請。
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雜性,所以,通常Young-laplace擬合技術(shù)應用于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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