如何測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)：1727 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，測試技術(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界面，目前通常采用的是表面經(jīng)過處理的鉑金片作為探測界面。

從理論上來講，表面張力儀采用玻璃板以及鉑金板作為探測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濕速度、潤濕高度的分析。

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

但是，如何測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。目前為方便測量分析天平速度的表面張力儀主要為美國科諾的A101和A60、A80系列。主要取決于其開放的接口以及更為人性的界面。

通常，測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量分析天平的更新速率本身。當(dāng)然，對于自信具有技術(shù)優(yōu)勢的廠商，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、通過測試一定秒時(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)對一臺(tái)本身不提供分析天平更新速度測試的表面張力儀的分析天平更新速度的測試方法。

表面張力儀分析天平接線