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界面張力測定儀是用于測量液體表面張力或兩種液體之間界面張力的精密儀器,其組成部分會根據測量原理(如圓環法、吊片法、懸滴法等)略有差異,但核心結構基本一致,主要包含以下模塊:
核心測量單元
傳感器系統:這是儀器的核心部件,通常采用高精度力傳感器或位移傳感器。圓環法 / 吊片法儀器中,傳感器負責檢測鉑金環、鉑金片提拉液體時受到的張力大??;懸滴法儀器則通過圖像傳感器捕捉液滴形態,為張力計算提供數據。
測量探頭:不同方法對應不同探頭,常見的有鉑金環(圓環法專用,需符合 GB/T 6541 標準要求)、鉑金片(吊片法專用,表面光滑且具有良好的潤濕性)、毛細管(懸滴法專用,用于形成標準液滴)。探頭材質需具備耐腐蝕、耐高溫特性,確保測量穩定性。
樣品控制單元
樣品臺:用于放置盛放待測液體的容器(如燒杯、樣品皿),配備高精度升降裝置,可通過手動或電動方式微調高度,保證探頭與液體表面精準接觸。部分儀器的樣品臺支持水平調節,避免因傾斜影響測量結果。
溫控系統:包含加熱裝置、制冷裝置和溫度傳感器,能將樣品溫度控制在設定范圍內(通常為室溫~100℃,部分儀器可拓展至低溫或高溫區間)。溫度穩定性直接影響液體張力數值,該系統需符合相關溫控精度標準(如 ±0.1℃)。
控制與數據處理單元
控制系統:由微處理器、控制面板(或觸摸屏)組成,可設置測量參數(如測量模式、溫度、測量次數),控制樣品臺升降、傳感器校準等操作。部分儀器支持電腦遠程控制,提升操作便捷性。
數據處理系統:內置專用算法,能自動采集傳感器數據并計算張力值,同時具備數據存儲、打印、導出功能??蓪Χ啻螠y量結果進行平均值計算、誤差分析,生成符合實驗報告要求的數據文件。
輔助單元
校準組件:包含標準砝碼(用于力傳感器校準)、標準張力液(如純水、乙醇標準溶液,用于儀器整體精度驗證),確保測量結果的準確性和溯源性。
外殼與支架:采用耐腐蝕、抗干擾的材質(如不銹鋼、工程塑料),起到保護內部元件、減少外界振動和電磁干擾的作用。支架用于固定傳感器和探頭,保證測量過程中部件穩定。
電源模塊:提供穩定的供電,部分儀器配備備用電源,防止突然斷電導致數據丟失。