如何測(cè)試表面張力儀分析天平真實(shí)的每秒更新速度

點(diǎn)擊次數(shù)：2375 發(fā)布時(shí)間：2022-09-26 00:00:00

表面張力儀作為分析液體表面張力的基礎(chǔ)性儀器自Wilhelmy提出Wilhelmy Plate法以來(lái)，測(cè)試技術(shù)已經(jīng)非常成熟。代的吊板法表面張力儀通常采用的是玻璃板作為控測(cè)界面，目前通常采用的是表面經(jīng)過(guò)處理的鉑金片作為探測(cè)界面。

從理論上來(lái)講，表面張力儀采用玻璃板以及鉑金板作為探測(cè)界面的主要原因在于這兩種材質(zhì)均易形成理論上的零接觸角值以及油污的污染很易于清理。但是，實(shí)事上，吊板法原理的理論分析中經(jīng)典技術(shù)中提出的為合理的原理為A.W.Neumann教授倡導(dǎo)的Slide Wilhelmy Plate法，其核心在于引入了Young-Laplace方程修正技術(shù)。但是，A.W.Neumann教授僅僅是提出了一系列理論推導(dǎo)，在實(shí)際應(yīng)用Wilhelmy Plate算法時(shí)，事實(shí)上受很多因素影響，其中為關(guān)鍵的是傳感器速度更新速度，即每秒的實(shí)際數(shù)據(jù)刷新速度是多少將直接影響到終的接觸角修正以及潤(rùn)濕速度、潤(rùn)濕高度的分析。

在很多文章中，我們已經(jīng)詳細(xì)列舉了稱重原理的接觸角及光學(xué)原理的接觸角區(qū)別，而事實(shí)上，由于表面張力存在，垂直的板與液面之間（表面張力吊板法原理）之間很難在靜止條件下形成零接觸角值。因而，在很多的場(chǎng)合，解決零接觸角值的方法在表面張力儀時(shí)通常有兩種：

1、表面張力儀采用如上所述的鉑金或玻璃作為探針界面；

2、表面張力儀采用拉升距離即將液面不斷下降后測(cè)試的拉升力。這樣的原理與表面張力儀的吊環(huán)法（DuNouy Ring)相類似。

特別是第二點(diǎn)在表面張力儀應(yīng)用中為關(guān)鍵。目前，商業(yè)化的表面張力儀通常采用的鉑金板法測(cè)試技術(shù)為三個(gè)：

1、該表面張力儀采用將鉑金板浸入2mm再拉升回2mm位置的方法。不修正接觸角和浮力值。

2、該表面張力儀采用鉑金板接觸到液面后即停止。不修正接觸角和浮力值。

3、該表面張力儀采用鉑金板接觸到液面后即停止。采用阿莎算法（改進(jìn)的Young-Laplace法）修正接觸角和浮力值。

因而，表面張力儀無(wú)論是算法上還是在測(cè)試硬件技術(shù)上對(duì)于分析天平的速度有相當(dāng)?shù)囊蟆?/p>

但是，如何測(cè)試分析天平的速度在很多商業(yè)化的表面張力儀上是很難實(shí)現(xiàn)的。目前為方便測(cè)量分析天平速度的表面張力儀主要為美國(guó)科諾的A101和A60、A80系列。主要取決于其開(kāi)放的接口以及更為人性的界面。

通常，測(cè)試分析天平的速度的方法應(yīng)排除掉其他參數(shù)或影響因子后直接測(cè)量分析天平的更新速率本身。當(dāng)然，對(duì)于自信具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的廠商，如梅特勒分析天平會(huì)實(shí)際公布其分析天平的更新速度這個(gè)技術(shù)參數(shù)，英文表述為Update Speed。但是其他分析天平廠家由于測(cè)試應(yīng)用不同，很少公布分析天平的更新速度。

因而，需要如何測(cè)量分析天平速度的實(shí)際方法。

表面張力儀的分析天平的數(shù)據(jù)更新速度的測(cè)試方法建議為：

1、采用串口調(diào)試助手讀取分析天平的實(shí)際速度；

2、采用秒表統(tǒng)計(jì)速度；

3、通過(guò)測(cè)試一定秒時(shí)間內(nèi)的串口調(diào)試助手得到的數(shù)據(jù)量除以時(shí)間的方式，計(jì)算得到相應(yīng)的分析天平更新速度。

如下圖所示，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)本身不提供分析天平更新速度測(cè)試的表面張力儀的分析天平更新速度的測(cè)試方法。

表面張力儀分析天平接線