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如何测试表面张力仪分析天平真实的每秒更新速度

更新时间:2020-07-20       点击次数:1258
表面张力仪作为分析液体表面张力的基础性仪器自Wilhelmy提出Wilhelmy Plate法以来,测试技术已经非常成熟。吊板法表面张力仪通常采用的是玻璃板作为控测界面,目前通常采用的是表面经过处理的铂金片作为探测界面。
 
从理论上来讲,表面张力仪采用玻璃板以及铂金板作为探测界面的主要原因在于这两种材质均易形成理论上的零接触角值以及油污的污染很易于清理。但是,实事上,吊板法原理的理论分析中经典技术中提出的合理的原理为A.W.Neumann教授倡导的Slide Wilhelmy Plate法,其核心在于引入了Young-Laplace方程修正技术。但是,A.W.Neumann教授仅仅是提出了一系列理论推导,在实际应用Wilhelmy Plate算法时,事实上受很多因素影响,其中关键的是传感器速度更新速度,即每秒的实际数据刷新速度是多少将直接影响到终的接触角修正以及润湿速度、润湿高度的分析。
 
在很多文章中,我们已经详细列举了称重原理的接触角及光学原理的接触角区别,而事实上,由于表面张力存在,垂直的板与液面之间(表面张力吊板法原理)之间很难在静止条件下形成零接触角值。因而,在很多的场合,解决零接触角值的方法在表面张力仪时通常有两种:
 
1、表面张力仪采用如上所述的铂金或玻璃作为探针界面;
 
2、表面张力仪采用大拉升距离即将液面不断下降后测试大的拉升力。这样的原理与表面张力仪的吊环法(DuNouy Ring)相类似。
 
特别是第二点在表面张力仪应用中关键。目前,商业化的表面张力仪通常采用的铂金板法测试技术为三个:
 
1、该表面张力仪采用将铂金板浸入2mm再拉升回2mm位置的方法。不修正接触角和浮力值。
 
2、该表面张力仪采用铂金板接触到液面后即停止。不修正接触角和浮力值。
 
3、该表面张力仪采用铂金板接触到液面后即停止。采用阿莎算法(改进的Young-Laplace法)修正接触角和浮力值。
 
因而,表面张力仪无论是算法上还是在测试硬件技术上对于分析天平的速度有相当的要求。
 
但是,如何测试分析天平的速度在很多商业化的表面张力仪上是很难实现的。目前方便测量分析天平速度的表面张力仪主要为美国科诺的A101和A60、A80系列。主要取决于其开放的接口以及更为人性的界面。
 
通常,测试分析天平的速度的方法应排除掉其他参数或影响因子后直接测量分析天平的更新速率本身。当然,对于自信具有技术优势的厂商,如梅特勒分析天平会实际公布其分析天平的更新速度这个技术参数,英文表述为Update Speed。但是其他分析天平厂家由于测试应用不同,很少公布分析天平的更新速度。
 
因而,需要如何测量分析天平速度的实际方法。
 
表面张力仪的分析天平的数据更新速度的测试方法建议为:
 
1、采用串口调试助手读取分析天平的实际速度;
 
2、采用秒表统计速度;
 
3、通过测试一定秒时间内的串口调试助手得到的数据量除以时间的方式,计算得到相应的分析天平更新速度。

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