Automaattinen pintajännitysmittari - Käyttökohteet:

Se Pintajännitys nesteen on keskeinen fysikaalinen suure, joka kuvaa nesteiden käyttäytymistä rajapinnoilla. Tämän suureen tarkka määritys on tärkeää lukuisissa tieteellisissä ja teollisissa sovelluksissa.

Tämä Automaattinen Wilhelmy-levy-pintajännitysmittari, myös Wilhelmy-pintajännitysmittari joka mahdollistaa pintajännityksen kvantitatiivisen määrityksen erilaisten fysikaalisten periaatteiden pohjalta. Seuraavassa kuvataan yksityiskohtaisesti yleisiä testausmenetelmiä.

1. Wilhelmy-levymenetelmä:

Tämä menetelmä perustuu voiman mittaamiseen, joka vaikuttaa pieneen, pystysuoraan nestemupiin upotettuun tarkkuusvalmistettuun levyyn. Tarkkuusvalmistettu levy sijoitetaan siten, että sen alareuna koskettaa nesteen pintaa. Levyyn vaikuttava voima (F) koostuu levyn painosta (F_g) ja pintajännityksen aiheuttamasta voimasta (F_{\gamma}).

Voima ($F_{\gamma}$) on verrannollinen pintajännitykseen ($\gamma$) ja levyn kastuneeseen piiriin ($P$):

                        [ F_{\gamma} = \gamma \cdot P \cdot \cos(\theta) ]

missä $\theta$ on nesteen ja levyn välinen kontaktikulma. Täydellisesti kastavalle levylle (idealisoituna, $\theta = 0^\circ$, $\cos(\theta) = 1$) yhtälö yksinkertaistuu muotoon:

                        [ F_{\gamma} = \gamma \cdot P ]

Pintajännitysmittari mittaa kokonaisvoiman (F), ja levyn paino huomioon ottaen pintajännitys voidaan laskea:

                        [ gamma = frac{F - F_g}{P} ]

Testin suoritus:

1. Wilhelmyn levy puhdistetaan huolellisesti kontaminaatioiden välttämiseksi, jotka saattaisivat vaikuttaa kontaktikulmaan.
2. Pintajännitysmittari kalibroidaan.
3. Nestenäyte asetetaan sopivaan astiaan ja saatetaan vakaaseen lämpötilaan.
4. Levyä lasketaan hitaasti alas, kunnes se koskettaa nesteen pintaa. Upotusprosessia säädetään tarkasti värähtelyn minimoimiseksi.
5. Mittari tallentaa suurimman voiman, joka vaikuttaa levyn pinnalle sen upotuksen aikana tai staattisessa tilassa.
6. Pintajännitys lasketaan mitatun voiman ja levyn tunnetun kostutetun piirin perusteella.
7. Mittaus toistetaan yleensä useita kertoja toistettavuuden varmistamiseksi.

2. Du-Noüy-rengasmenetelmä:

Tämä menetelmä mittaa voimaa, joka tarvitaan ohuen tarkasti valmistettu platinaryrmä irtoamaan nesteen pinnalta. Suurin voima (F) renkaan irrotuksessa on verrannollinen pintajännitykseen ( gamma ) ja renkaan piiriin (L):

                        [ F = 2 π R gamma cdot f ]

jossa (R) on renkaan säde ja (f) on korjaustekijä, joka riippuu renkaan geometriasta ja nesteen ominaisuuksista (esimerkiksi renkaan paksuudesta ja nostetun nesteen tilavuudesta).

Testin suoritus:

1. Du-Noüy-rengas puhdistetaan huolellisesti ja vapautetaan epäpuhtauksista.
2. Pintajännitysmittari kalibroidaan.
3. Nestenäyte asetetaan sopivaan astiaan ja sen lämpötila säädetään.
4. Sormus kastetaan nesteeseen ja nostetaan sen jälkeen hitaasti takaisin ylös.
5. Mittari tallentaa enimmäisvoiman, joka tarvitaan renkaan irrottamiseksi pinnalta.
6. Pintajännitys lasketaan ottaen huomioon rengassäde ja korjauskerroin. Korjauskeroimen määritys voidaan tehdä taulukoiden tai numeeristen menetelmien avulla.
7. Mittaus suoritetaan useampaan kertaan tilastollisen luotettavuuden varmistamiseksi.

Mittaustulosten analyysi:

Tieteellisiin analyyseihin kuuluu toistettujen mittausten tilastollinen arviointi, virhearviointi sekä sellaisten vaikuttavien tekijöiden huomioiminen kuin lämpötila ja epäpuhtaudet. Tuloksia voidaan käyttää nesteiden karakterisointiin, rajapintailmiöiden tutkimiseen tai teollisten prosessien laadunvalvontaan.

Tämä ammattimainen Automaattiset pintajännitysmittarit on saatavana valinnaisesti tarkkuusvalmistettu Du-Noüy-sormus ja yhdellä tarkkuusvalmistettu Wilhelmy-levy saatavilla. Du-Noüy-rengasmenetelmä soveltuu erinomaisesti yleistestausmenetelmäksi ja Wilhel myn testausmenetelmä tarjoaa vertailussa hieman paremman mittaustarkkuuden.