我们一般把液相-气相之间的张力称为表面张力,例如我们说20℃时水的表面张力是72.75,就是指水与空气界面上的表面张力。我们又把液相-液相之间的张力称为界面张力,如石油行业三次采油需要测量驱油剂和原油之间的界面张力。上述分类尽管不是十分严谨,但符合一般用户习惯的理解,在下文中继续沿用。
全自动张力仪是一种用物理方法代替化学方法的简单易行的测试仪器,用其可以迅速准确地测出各种液体的表/界面张力值。不仅是科研、教学之必备仪器,还应用于绝大部分生产行业。测量方法主要有铂金板法、铂金环法、旋转滴法、悬滴法、气泡压力法.
●铂金板法:当感测浸入到被测液体后,白金板周围就会受到表面张力的作用,液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时,感测白金板就会停止向液体内部浸入。这时候,仪器的平衡感应器就会测量浸入深度,并将它转化为液体的表面张力值。
●铂金环法:由于被广泛应用于du Nouy表面张力仪,这种方法又称为du Nouy法,并因之操作简便而被广泛使用。白金环法这个称法是因测试部分与液体样品间会形成一个环形而得的。
●旋转滴法:旋滴法的基本原理是根据Bashforth-Adams方程从滴的形状和尺寸求出界面张力,通过旋转使液滴处于一定的离心力场之中,调节转速可改变液滴的平衡形状以便于测定。主要测量超低界面张力。
●悬滴法:通过处理最大的液滴的图像来计算表面张力
●气泡压力法:毛细管与气体接口和灵敏压力传感器相连,气体通过毛细管,在毛细管端形成气泡,并测出此气泡的压力,转换成表面张力。
张力仪是指测量线材及带材,如:纱线,钢丝,铜丝,电缆,钢缆,薄膜,束装材料,铝箔等材料静态或动态状态下松紧程度的仪器。
它可为生产过程提供准确定量的松紧参数,确保生产过程中张力保持稳定或达到要求的值。
张力仪和所有的仪器一样,即使仪器精度再高也会有一定的误差及有一定的测量范围。通常实际使用的最大张力为张力仪量程的80%。
原因是:
1.张力仪校准通常采用的是2点效准的方式。
第一点为0点,第二点为量程的80%,所以,从理论上讲,张力仪测量准确的2点就是0点及效准点。
2.张力仪所测材料的线径范围选择方法:
由于张力仪是采取2点线形标定的方式而且张力仪的工作原理即通过测量出合力(对测量点的压力),通过平行四边形法则换算出分力(材料张力)。
这样,如果张力仪的校准直径与实际测量时材料的直径不同,则理论上测量值一定会有误差,而且,被测材料直径与效准直径相差越大,测量误差越大。
所以,张力仪在选型时,尽量使被测材料直径与张力仪效准直径相同或接近。
3.张力仪的校准功能:现在市面上部分品牌的张力仪的校准功能是开放的,部分品牌的张力仪的校准功能是封闭的(只有厂家才可以使用)。
如果张力仪的校准功能是开放的,则如果客户测量的材料直径与选型时张力仪的校准直径不同或差异较大,则客户可以用自己的被测材料进行校准,校准非常简单。
如果张力仪的校准功能是封闭的,则选张力仪时,张力仪的适用线径范围必须要小,这样测量才会准确,如果您被测材料直径范围较大,需订购多个张力仪分别对应不同的直径。
4.张力仪的校准方法:
?用2点式校准:
张力仪未受任何张力时,将张力仪的读数调到0点,然后用一个相当于张力仪量程80%的砝码(如张力仪量程为10公斤,则用8公斤的砝码)或略大于材料张力的砝码,悬挂在被测材料的下方,然后将被测材料的另一端悬挂起来,这时,被测材料所受的张力即砝码的重量。
现在,用张力仪测量被测材料的张力,将张力仪的张力值调节为砝码重量相同的力即可,这样,张力仪的校准就完成了。
如果张力仪的校准功能是开放的,则客户在选择张力仪时,主要选择好量程就可以了;
当然,如果您的被测材料直径就一种,可以让生产商出厂时完全按照您的材料直径校准是佳的选择。
如果您的被测材料直径相差较小,而您对精度要求不是特别苛刻,这时,可让生产商按照材料直径的中间值进行校准。
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