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原文传递一种界面张力和接触角一体式测量装置及方法

专利名称：	一种界面张力和接触角一体式测量装置及方法
摘要：	本发明提供一种界面张力和接触角一体式测量装置及方法，包括主支架、副支架、固定夹具、滑动夹具、量尺、滑轨、水槽、升降机构、图像采集系统；所述固定夹具和滑动夹具分别铅直夹持固体样片，并将固体样片浸入拟测量液体。利用毛细效应以及升降水槽，测量液体界面张力、静态接触角、前进角和后退角。本发明结构简单，设计合理，能够快速实现不同液‑固组合条件下界面张力和接触角的一体化精确测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏大学
发明人：	左子文;王军锋;霍元平
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201910132852.9
公开号：	CN109839331A
分类号：	G01N13/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N13
申请人地址：	212013 江苏省镇江市京口区学府路301号
主权项：	1.一种界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，包括主支架(2)、副支架(3)、固定夹具(4)、滑动夹具(5)、量具(6)、水槽(11)、升降机构和图像采集系统(14)；所述副支架(3)的一端与主支架(2)连接，所述固定夹具(4)和滑动夹具(5)安装在副支架(3)上用于夹持固体样片(8)；所述量具(6)用于测量固体样片(8)之间的间距；所述水槽(11)安装在升降机构上；所述图像采集系统(14)用于采集水槽(11)中固体样片(8)之间形成的液柱图像。 2.根据权利要求1所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，还包括滑轨(7)；所述副支架(3)的另一端设有滑轨(7)；所述滑动夹具(5)安装在滑轨(7)上，滑动夹具(5)可在滑轨(7)上水平滑动。 3.根据权利要求2所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，所述量具(6)安装在滑轨(7)上。 4.根据权利要求1所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，还包括基座(1)；所述主支架(2)的一端安装在基座(1)上；所述升降台(12)的下端安装在基座(1)上；所述电机(13)安装在基座(1)上。 5.根据权利要求1所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，所述升降机构包括升降台(12)和电机(13)；所述水槽(11)安装在升降台(12)台面上，所述电机(13)的输出轴与升降台(12)连接。 6.根据权利要求1所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，所述升降台(12)为丝杆升降台。 7.根据权利要求1所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，所述固定夹具(4)和滑动夹具(5)均为两根夹条，两根夹条采用螺丝拧紧。 8.根据权利要求1所述的界面张力和接触角一体式测量装置，其特征在于，所述水槽(11)为透明材质。 9.一种利用权利要求1-8任意一项所述界面张力和接触角一体式测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：固体样片(8)的安装：所述固定夹具(4)和滑动夹具(5)分别夹持待测量的固体样片(8)的一端，固体样片(8)的另一端浸入水槽(11)中拟测量液体(10)；静态图像的采集：图像采集系统(14)采集水槽(11)中两个固体样片(8)之间形成的液柱图像；动态图像的采集：通过所述升降机构调整水槽(11)高度，固体样片(8)的液柱随之升降，通过图像采集系统(14)采集液柱升降过程中的图像；数据的处理：通过图像采集系统(14)采集的图像，得到液柱的弯液面与固体样片(8)之间的接触夹角θ；通过量具(6)读取固体样片(8)之间的间距l；，计算得到液柱的弯液面最低点到水槽(11)液面的高度h，经过计算得到张力、静态接触角、前进角、后退角。 10.根据权利要求9所述的界面张力和接触角一体式测量装置的测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述固体样片(8)之间距离的调节：所述副支架(3)设有滑轨(7)；所述滑动夹具(5)安装在滑轨(7)上，调整滑动夹具(5)在滑轨(7)上的位置，从而调节固体样片(8)之间的间距l和液柱的弯液面最低点到水槽(11)液面的高度h。
所属类别：	发明专利