[發(fā)明專利]一種利用孔板雙液面測量液體表面張力的支架及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611143347.7
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106596350A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 坎標;孫濤;丁建寧;李征宇
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N13/02
• 分類號: G01N13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用孔板雙液面測量液體表面張力的支架，其特征在于：支架包括：上孔板和π型底座兩部分；其中，上孔板中央下方伸出一段圓柱管，圓柱管中心的通孔貫通整個上孔板，測量表面張力時孔內(nèi)盛滿被測液體，并在孔上方和下方形成自由液面。

2.如權利要求1所述的一種利用孔板雙液面測量液體表面張力的支架，其特征在于：為保持液滴位置穩(wěn)定，小孔截面形貌選用以下四種孔型中的一種：圓柱直孔型、圓柱階梯孔型、上段為圓錐下段為圓柱的孔型、上段為球面下段為圓柱的孔型。對于圓柱直孔型的孔，其孔徑為1～3mm，深度4～16mm；對于圓柱階梯孔、上段為圓錐下段為圓柱的孔、上段為球面下段為圓柱的三種孔，其上段孔的上邊緣直徑3～10mm，深1～3mm，下段圓柱孔直徑為1～3mm，深度4～16mm，且上段孔的上邊緣直徑應大于下段圓柱孔直徑，上孔板的上表面與其下方的圓柱孔的下表面相平行。

3.如權利要求1所述的一種利用孔板雙液面測量液體表面張力的支架，其特征在于：π型底座由一塊水平平板和兩塊相互平行的豎直平板固定連接構成，用于支撐上孔板，并承接可能下落的被測液滴。其豎直平板的高度大于上孔板的下方圓柱管長度2～6mm。

4.利用如權利要求1-3任一所述的支架測量液體表面張力的方法，其特征在于：測試時，將上孔板水平置于π型底座上方，然后將液滴滴落在上孔板的孔上方，待液滴進入小孔并在孔上下形成兩個中心對稱的自由液面后，采用CCD從側(cè)面將上下兩個自由液面同時記錄在同一個畫面中；數(shù)據(jù)處理時，分別對上下兩個液面的輪廓線進行擬合，獲得上液面輪廓線的頂部半徑R₁，下液面輪廓線的頂部半徑R₂，以及兩液面輪廓線頂點的高度差H，采用公式計算得到液體表面張力γ：

$\mathrm{\γ}=\frac{\mathrm{\ρ}gH}{2(\frac{1}{R_2}-\frac{1}{R_1})}---\left(1\right)$

其中，ρ為被測液體的密度，g為當?shù)刂亓铀俣龋?/p>

高溫測量時，將上孔板水平置于π型底座上方，然后將待熔被測固體顆粒置于小孔正上方周邊，靠近孔口，以便升溫后形成上下雙液面；升溫使固體融化，待其融化形成液體后進入小孔并在孔上下形成兩個中心對稱的自由液面，然后采用CCD從側(cè)面將上下兩個自由液面同時記錄在同一個畫面中；數(shù)據(jù)處理時，分別對上下兩個液面的輪廓線進行擬合，獲得上液面輪廓線的頂部半徑R₁，下液面輪廓線的頂部半徑R₂，以及兩液面輪廓線頂點的高度差H，最后采用公式(1)計算得到液體表面張力γ。