界面張力儀的結構主要由扭力絲、差動變壓器、鉑金環及升降部分組成,使用時讓鉑金環漫入到被測液體中一定位置,通過電機、齒輪、托盤帶動盛有被測液體的玻璃器皿下降,這時鉑金環與被測液體之間的膜被拉長,使鉑金環受到一個向下的力,通過杠桿臂使扭力絲隨之扭轉,差動變壓器的磁芯隨鉑金環的下降而上升,使差動變壓器的線圈感應出一定的電壓值,使被拉伸的薄膜變形為轉變為電壓量,經過微機處理轉化為相應的張力值,并自動顯示出來。
為測定超低界面張力,須人為地改變原來重力與界面張力間的平衡,使平衡時液滴的形狀便于測定。在設備中,通常采用使液液或液氣體系旋轉,增加離心力場的作用而實現。這就是界面張力儀的基本原理。通常,我們在樣品管中充滿高密度相液體,再加入少量低密度相液體(或氣體,用于測液體與氣體間的界面張力值),密封地裝在界面張力儀上,使樣品管平等于旋轉軸并與轉軸同心。開動機器,轉軸攜帶液體以角速度ω自旋。在離心力、重力及界面張力作用下,低密度相液體在高密度相液體中形成一長球形或圓柱形液滴。其形狀由轉速ω和界面張力決定。測定液滴的滴長(L)以及寬度(D)值以及兩相液體密度差(Δρ)以及旋轉轉速ω,即可計算出界面張力值。當轉動角速度足夠大時,旋轉滴通常呈現平躺的圓柱形,兩端成半圓狀。
真正意義上的界面張力儀測試,可測試動態界面張力值:
世界的界面張力測值技術,只要按“測試”,軟件就會自動控制拍照、保存圖片、計算界面張力值、顯示出測值結果,而無須人工干涉,從而有效避免了人為因素對測值的影響。您更可以測試隨時間、轉速、溫度變化而變化的界面張力值,實時顯示測值曲線圖,并把所有測值直接導出為EXCEL文檔。
分子間的作用力形成液體的界面張力或表面張力,張力值的大小能夠反映液體的物理化學性質及其物質構成,是相關行業考察產品質量的重要指標之一。界面張力儀基于圓環法(白金環法),測量各種液體的表面張力(液-氣相界面)及液體的界面張力(液-液相界面)。此方法具有操作簡單,精度高的優點。廣泛用于電力、石油、化工、制藥、食品,教學等行業。