[發(fā)明專利]一種基于液滴機(jī)械振動(dòng)的液體表面張力測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711468633.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108318384B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張魯凝;張麗明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N13/02
• 分類號(hào): G01N13/02
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

1.一種基于液滴機(jī)械振動(dòng)的液體表面張力測(cè)試方法，其特征在于，用多普勒超聲儀將自由液滴的表面毛細(xì)波振動(dòng)轉(zhuǎn)換為多普勒頻移信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)信號(hào)處理模塊收集并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具體包括以下步驟：

(1)在多普勒超聲儀的超聲探頭上放置疏水基片，通過微量注射器產(chǎn)生液滴于疏水基片上；

(2)通過具有自動(dòng)回彈功能的振動(dòng)觸發(fā)裝置使液滴發(fā)生振動(dòng)，振動(dòng)觸發(fā)裝置回彈后，液滴發(fā)生自由振動(dòng)；

(3)超聲探頭將液滴的自由振動(dòng)轉(zhuǎn)換為多普勒頻移信號(hào)并加以放大；

(4)計(jì)算機(jī)信號(hào)處理模塊對(duì)多普勒頻移信號(hào)采集得到液滴自由振動(dòng)特征圖，傅里葉變換后得到振動(dòng)頻率特征圖，分析振動(dòng)頻率特征圖并讀取二倍頻峰頻率；

(5)重復(fù)步驟(1)至(4)，測(cè)定不同質(zhì)量液滴的二倍頻峰頻率，之后以液滴質(zhì)量的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，以二倍頻峰頻率的平方為縱坐標(biāo)作圖擬合直線，求出直線斜率，然后進(jìn)一步得到液滴表面張力；

所述振動(dòng)觸發(fā)裝置帶有具有自動(dòng)回彈功能的尖端，設(shè)于疏水基片的上部，所述振動(dòng)觸發(fā)裝置的尖端為聚四氟乙烯材質(zhì)，所述疏水基片與超聲探頭之間通過凝膠層耦合；

步驟(5)計(jì)算液滴表面張力所依據(jù)的公式為：

其中，f_n為液滴表面毛細(xì)波的振動(dòng)頻率，從振動(dòng)頻率特征圖中獲得，n為液滴的振動(dòng)模式，m為液滴的質(zhì)量，γ_LV為液滴表面張力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液滴機(jī)械振動(dòng)的液體表面張力測(cè)試方法，其特征在于，所述微量注射器產(chǎn)生液滴的質(zhì)量為5-20mg。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于液滴機(jī)械振動(dòng)的液體表面張力測(cè)試方法，其特征在于，步驟(4)中計(jì)算機(jī)信號(hào)處理模塊包括用于數(shù)據(jù)采集的Audition軟件以及用于數(shù)據(jù)處理的origin軟件。