CN202075199U - 一种液体铂金环法表面/界面张力仪 - Google Patents
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Abstract
一种液体铂金环法表面/界面张力仪，包括C字形机架、铂金环、玻璃恒温杯固定架和玻璃恒温杯，C字形机架由顶面平台、底面平台和立柱组成，该张力仪还包括微型电机、减速机构、升降装置、传感器和微机板，升降装置位于所述C字形机架的底面平台上，该升降装置由升降平台、升降杆和升降支撑架组成，并且通过减速机构与微型电机相连，升降平台上设有玻璃恒温杯固定架；微机板设在C字形机架的立柱上，并与传感器连接，铂金环悬挂于传感器的下端，并且位于玻璃恒温杯的上方。本实用新型能够控制升降平台自动升降，铂金环拉出液面的最大外力自动锁存，自动计算表面/界面张力，从而有效地简化测量液体表面/界面张力的步骤，并且能提高测量的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液体表面/界面张力的测定装置，特别是一种液体铂金环法表面/界面张力仪。
背景技术
表面张力(SURFACE TENSION)是决定液体溶解度(solubility)、润湿性(wetting)、发泡性(bubbling)、涂布(coating)及渗透性(permeability)等性质的基本原理。人们经常对某种给定的液体进行表面张力分析，进而研究该液体相对于其他液体或固体的物理表现，而这种研究正是产业化过程中进行质量控制的基本手段。测量表面张力的方法之一就是铂金板法(亦称吊片法)，这是wilhelmy在1863年首先提出的，故常称作wilhelmy法，此法原理是测出用打毛的铂金板在底边平行于液面并刚好接触液面时产生了毛细升高现象的拉力，达到了完全平衡时的数值。目前国内生产的高端表面/界面张力仪利用电磁力平衡原理的电子天平做基础，但针对的都是铂金板法的测试模式，测量得到的最大外力数值无法自动锁存，用于铂金环法的测试模式时需要人工观察，既不方便精确度也差。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、使用方便的液体铂金环法表面/界面张力仪，该张力仪能够将测得的最大外力数值自动锁存，操作简捷并且可以提高测量精度。
实现上述目的的技术方案是：一种液体铂金环法表面/界面张力仪，包括C字形机架、铂金环、玻璃恒温杯固定架和玻璃恒温杯，所述C字形机架由顶面平台、底面平台和立柱组成，所述玻璃恒温杯位于所述玻璃恒温杯固定架上，所述张力仪还包括微型电机、减速机构、升降装置、传感器和微机板，
所述微型电机位于所述C字形机架的底面平台上；
所述减速机构位于所述C字形机架的底面平台下；
所述升降装置位于所述C字形机架的所述底面平台上，该升降装置由升降平台、升降杆和升降支撑架组成，该升降装置通过所述减速机构与所述微型电机相连，所述升降平台上设有所述玻璃恒温杯固定架；
所述传感器位于所述C字形机架的顶面平台上；
所述微机板设在所述C字形机架的所述立柱上，并与所述传感器连接；
所述铂金环悬挂于所述传感器的下端，并且位于所述玻璃恒温杯的上方。
在上述一种液体铂金环法表面/界面张力仪中，所述升降平台上还设有极限限位装置，该极限限位装置由设于所述升降支撑架上的上微动开关和下微动开关，以及设于所述升降杆上的触动杆组成。
在上述一种液体铂金环法表面/界面张力仪中，所述铂金环通过螺旋称钩和不锈钢丝延长杆悬挂于所述传感器的下端。
在上述一种液体铂金环法表面/界面张力仪中，所述铂金环是用直径0.1～0.2mm、周长40～60mm的铂金丝做成。
在上述一种液体铂金环法表面/界面张力仪中，所述减速装置为皮带传动机构或齿轮传动机构。
采用了本实用新型的一种液体铂金环法表面/界面张力仪的技术方案，即在张力仪上增加了升降装置、微型电机、减速机构、微机板和传感器，升降平台由微型电机控制实现自动升降，铂金环拉出液面的最大外力由传感器传给微机板自动锁存，然后微机板自动计算表面/界面张力，从而能有效地简化测量液体表面/界面张力的步骤，并且能提高测量的精度，该液体铂金环法表面/界面张力仪还具有温度自动补偿，准确性自动校准的功能以及高精度电子天平的所有功能如去皮重(一键清零)、满量程自动校准、错误自动诊断等。
附图说明
图1为本实用新型的一种液体铂金环法表面/界面张力仪的结构示意图；
图2为本实用新型的一种液体铂金环法表面/界面张力仪中的铂金环的结构示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1和图2，本实用新型的一种液体铂金环法表面/界面张力仪包括一种液体铂金环法表面/界面张力仪，包括C字形机架1、玻璃恒温杯2、玻璃恒温杯固定架3、升降装置4、微型电机5、减速机构6、铂金环7、传感器8、微机板9，其中，
C字形机架包括顶面平台11、底面平台12和立柱13，用于承载所述张力仪上的其它部件；
玻璃恒温杯2，用于盛放被测液体；
玻璃恒温杯固定架3，位于所述C字形机架1的底面平台12上的所述升降装置4上，所述玻璃恒温杯2置于所述玻璃恒温杯固定架3上；
升降装置4，位于所述C字形机架1的底面平台12上，包括升降平台41、升降杆42和升降支撑架43，所述升降平台41固定连接于升降杆42的上端，升降平台41静止时搁置于所述升降支撑架43上，当升降杆42上升时，升降杆42上的升降平台12一起跟着上升，升降平台41脱离升降支撑架43一定距离，设于升降平台41上的玻璃恒温杯2和玻璃恒温固定架3也随着一起上升；
微型电机5，位于所述C字形机架1的底面平台12上，微型电机5与位于所述C字形机架1的底面平台12下的减速机构6相连，用于控制所述升降平台41的升降；
铂金环7，位于所述玻璃恒温杯2的上方，用于与被测液面相接触；
传感器8，位于顶面平台11上，所述铂金环7悬挂于传感器8下端，用于测量铂金环7拉出液面的最大外力；
微机板9，设于所述C字形机架1的立柱13上，与所述传感器8相连，用于接收传感器8测量出的数据，并计算出液体表面或界面的张力。
在上述液体铂金环法表面/界面张力仪中，升降装置4上还设有极限限位装置10，该极限限位装置10由设于所述升降支撑架43上的上微动开关101和下微动开关102，以及设于所述升降杆42上的触动杆103组成，用于限定升降平台41的上升的最高位置和下降的最低位置，当升降杆42上升到最高位置时或下降到最低位置时，所述触动杆103会触碰到上微动开关101或下微动开关102，停止所述微型电机5的工作。
在上述液体铂金环法表面/界面张力仪中，铂金环7可以通过螺旋称钩14和不锈钢丝15延长杆悬挂于所述传感器的下端。
在上述液体铂金环法表面/界面张力仪中，铂金环7可以是用直径0.1～0.2mm、周长40～60mm的铂金丝做成的。
在上述液体铂金环法表面/界面张力仪中，减速机构6可为皮带传动机构或齿轮传动机构。
本实用新型的一种液体铂金环法表面/界面张力仪的工作原理是：
测量时微型电机通过减速机构控制升降杆42上升，从而使升降平台41上的玻璃恒温固定架3和玻璃恒温杯2同时上升，直到铂金环7浸没到玻璃恒温杯2内被测液体里，然后缓慢地控制升降杆下降，铂金环7相对于液面缓慢提起，这时在铂金环7底面上会形成一个液膜，传感器8精确测量出铂金环7拉出液面的最大外力并自动锁存，微机板9从传感器8处接收自动锁存的信息，然后再根据公式进行计算出液体的表面张力σ。
上述计算公式具体来说如下，
σ＝M×F
式中：σ-------液体的表面或界面张力
M-------表面张力仪测得的最大外力
F--------(计算系数)
F＝0.725+[(0.03678M/R2)+P]1/2
式中：R------环的平均半径(mm)
P-----铂金环的常数
常数P＝0.04534-1.679r/R
式中：r------铂金环丝的半径(mm)
实际测量时，r、R、M都是已知数，通过自动计算即可得到液体的表面张力σ。
综上所述，本实用新型可以实现由微型电机控制升降平台自动升降，铂金环拉出液面的最大外力能够自动锁存，自动计算表面/界面张力，从而有效地简化测量液体表面/界面张力的步骤，并且能提高测量的精度，该液体铂金环法表面/界面张力仪还具有温度自动补偿，准确性自动校准的功能以及高精度电子天平的所有功能如去皮重(一键清零)、满量程自动校准、错误自动诊断等。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种液体铂金环法表面/界面张力仪，包括C字形机架、铂金环、玻璃恒温杯固定架和玻璃恒温杯，所述C字形机架由顶面平台、底面平台和立柱组成，所述玻璃恒温杯位于所述玻璃恒温杯固定架上，其特征在于，所述张力仪还包括微型电机、减速机构、升降装置、传感器和微机板，
所述微型电机位于所述C字形机架的底面平台上；
所述减速机构位于所述C字形机架的底面平台下；
所述升降装置位于所述C字形机架的所述底面平台上，该升降装置由升降平台、升降杆和升降支撑架组成，该升降装置通过所述减速机构与所述微型电机相连，所述升降平台上设有所述玻璃恒温杯固定架；
所述传感器位于所述C字形机架的顶面平台上；
所述微机板设在所述C字形机架的所述立柱上，并与所述传感器连接；
所述铂金环悬挂于所述传感器的下端，并且位于所述玻璃恒温杯的上方。
2.根据权利要求1所述一种液体铂金环法表面/界面张力仪，其特征在于，所述升降平台上还设有极限限位装置，该极限限位装置由设于所述升降支撑架上的上微动开关和下微动开关，以及设于所述升降杆上的触动杆组成。
3.根据权利要求1所述一种液体铂金环法表面/界面张力仪，其特征在于，所述铂金环通过螺旋称钩和不锈钢丝延长杆悬挂于所述传感器的下端。
4.根据权利要求1所述一种液体铂金环法表面/界面张力仪，其特征在于，所述铂金环是用直径0.1～0.2mm、周长40～60mm的铂金丝做成。
5.根据权利要求1所述一种液体铂金环法表面/界面张力仪，其特征在于，所述减速装置为皮带传动机构或齿轮传动机构。
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