界面张力仪测量原理分析

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界面张力仪的操作过程张力仪常见问题解决方法

界面张力仪的操作过程张力仪常见问题解决

方法

界面张力仪是用物理方法代替化学方法测定液体表，能快速、精准的测试各种液体气体表面的张力值。广泛应用于石油、化工、制药、印刷、纺织、电力等行业。那么它的实在操作步骤是什么样的呢？下面来带大家了解一下。

1.用镊子夹取已清洗干净的白金板。用洒精灯烧白金板，一般火与水平面呈45度角进行，直到白金板变红为止，时间为20—30秒。挂好白金板，盖灭洒精灯。

2.将烧好的白金板挂在掉钩上，按“去皮”键后显示值要为零。

3.在样品皿中加入测量液体，将被测样品放于界面张力仪上。放之前确定目测一下白金板挂的高度，假如可能会浸入样品中时，请将按“向下”按键将样品台向下。

4.将样品放好后：开始计时五分钟读取一个值，取值后按向下样品台渐渐下降，白金板脱离被测样品然后再按向上，重复操作两次各五分钟取值。再把读取的三个值相加取均值，均值就是这个样品的所求值。

5.把盛有样品的器皿当心的取出到入待检样，把到完的器皿轻轻放在清洗盆内用流水冲洗，有残留物洗不干净时用手洗，取少许洗衣粉轻轻洗干净为佳。把洗干净的器皿放置于干烘箱。

6.用镊子夹取白金板，并用流水冲洗，冲洗时应注意与水流保持确定的角度，原则为尽量做到让水流洗干净板的表面且不能让水流使得板变形；再用洒精灯烧干板面上的水份挂于掉钩上，盖灭洒精灯，关好门。

以上就是对界面张力仪的操作步骤的介绍，大家在实际操作应

用的时候记得要依照正确的步骤来进行，切不可盲目的操作。只有把握正确的操作方法才可以保证测量结果得精准性。

分析界面张力仪常见故障现象

表面张力仪的使用及操作

1. 工作原理

1.1 表面张力

众所周知，我们可以根据分子间的互相吸引力来解释液体的性质。这种分子间的吸引力就被称之为分子内聚力或称范德华力。而表面张力、界面张力以及相类似的现象就是用来解释分子内聚力的基本物理现象。

具体来说，构成液体的分子在表面上所受的力与本体内的会不相同。在本体内的分子所受的力是对称的、平衡的。而在表面上的分子，受本体内分子吸引而无反向的平衡力。这就是说，它受到的是拉入本体内的力。也就是说，力图将表面积缩小，使这种不平衡的状态趋向平衡状态。热力学的说法是：要将这体系的表面能降至最小，这个力就称为“表面张力”，也说是单位面积上的自由能（J/m 2），也就是形成或扩张单位面积的界面所需的最低能量。它的数值和表面张力（N/m ）一致。由于习惯，常用表面张力表示表面自由能，它对液体表面的物理化学现象起着至关重要的作用。在日常生活中，早晨荷叶上的露珠、杯子中的弧形水面等均为表面张力现象，如图1。

γS γSL 固体

液体 γL

γS ＝γL ・cos θ＋γSL Young equation

γS ：固体表面张力

γSL ：固/液表面张力

γL ：液体表面张力

θ ：接触角

图1 液体表面张力机理图

2.2 白金板法

当感测白金板浸入到被测液体后，白金板周围就会受到表面张力的作用，液体的表面张力会将白金板尽量地往下拉。当液体表面张力及其他相关的力与平衡力达到均衡时，感测白金板就会停止向液体内部浸入。这时候，仪器的平衡感应器就会测量浸入深度，并将它转化为液体的表面张力值。

树脂界面仪原理

树脂界面仪是一种用于研究树脂界面性能和表征树脂界面的实验设备，其原理基于界面张力的测量和分析。

树脂界面仪主要由四个部分组成：仪器支架、悬浮系统、悬浮单元、控制及数据采集与处理系统。

其工作原理如下：

1. 悬浮系统：将待测树脂悬浮在一支撑环的上方，通过调整悬浮单元的位置和形状，使树脂界面与支撑环界面充满、保持平衡。

2. 力平衡原理：基于力学平衡原理，根据树脂悬浮在支撑环上的重力和张力的平衡关系，可以得到树脂界面的张力信息。

3. 张力测量：根据树脂悬浮时所加的重力和支撑环位置的改变，通过测量支撑环的位移和改变的重力，可以得到树脂界面的张力。

4. 数据采集与处理：通过悬浮系统和控制及数据采集系统，获取并记录树脂界面的张力和支撑环位置的变化数据。同时，对数据进行处理和分析，得到树脂界面的性能指标，如界面张力项。

树脂界面仪通过测量树脂界面的张力，可以得到树脂界面的性能参数，如界面张力、表面张力、界面压力、界面活性等，从而研究和分析树脂的表面性质和界面行为。

TX—500C界面张力仪使用说明

一、张力仪介绍

TX-500C张力仪是一种高精度的电子仪器，用于测量金属线、纤维线、膜材料等的张力。它采用数字显示技术，具有高精度、高重复性、易操作

等特点。本文将详细介绍如何正确使用TX-500C张力仪。

二、前期准备

1.确保张力仪处于水平状态，并放置在稳固的工作台上。

2.将仪器连接到电源，并打开电源开关。

3.确保仪器已经预热完成，预热时间通常需要15分钟。

三、仪器设置

1.数字显示屏幕上显示信息，包括当前张力值、单位、采样时间和操

作选项等。

2.在仪器的操作面板上，根据需要选择不同的操作模式，包括单次测

量模式、连续测量模式和单次校准模式。

四、测量步骤

1.准备被测物，确保被测物的两端平整且没有弯曲。

2.调整测量范围，确保所选范围适用于被测物的张力。

3.将被测物的一端连接到张力仪上，并固定好。

4.手持仪器的另一侧，稍微拉动被测物，直到数字显示屏上显示所需

的张力范围。

5.在数字显示屏上记录所显示的张力值。

6.如果需要连续测量，可以选择连续测量模式，并按下“测量”按钮，仪器会在设定的采样时间内连续测量并显示张力值。

7.测量完成后，将被测物从仪器上取下，关掉电源开关。

五、校准步骤

1.进入单次校准模式，并按照显示屏上的指示进行校准。

2.根据操作手册提供的校准曲线，根据仪器的测量范围和实际值进行

校准。

3.在每次使用仪器之前，都应该进行校准，以确保测量结果的准确性。

六、注意事项

1.在使用过程中，应尽量避免外力对仪器的干扰，确保测量结果的准

确性。

2.仪器应存放在干燥、清洁的地方，并且避免过热或过冷的环境。

界面张力仪的不同分类

界面张力仪是一种用于测量液体界面张力的仪器。随着科技的不断发展，界面张力仪也不断升级和改良。目前，界面张力仪主要分为以下几种类型：

1. Wilhelmy平衡法

Wilhelmy平衡法又称为Wilhelmy板法，是最早被使用的界面张力测量方法。它通过将一块水滑石板或玻璃板插入到液体表面，并精确测量这块板在液体表面上方的高度变化，进而得出液体界面张力值。

虽然这种方法具有测量范围广、适用于各种液体的优点，但由于需要精确控制Wilhelmy板的垂直深度和表面张力的变化，因此需要进行复杂的计算。同时，人为误差也可能导致结果不准确。

2. Du Nouy环法

Du Nouy环法，是目前应用最为广泛的一种测量液体界面张力的方法。它通过将一个称重的环形挂在液体表面上，测量环上挂载物体的重量，根据公式计算得到液体表面张力值。

这种方法具有简便、准确测量液体表面张力的优点，被广泛应用于各种质量控制、科研、生产等领域。但是，它只适用于静态条件下的测量，无法测量动态情况下的表面张力，也无法对表面张力随时间的变化进行实时监控。

3. Pendant Drop法

Pendant Drop法是一种基于光学原理的测量液体表面张力的方法。它通过放置一滴液体在垂直支架上并通过显微镜进行观测，测量液滴的直径和形态等参数，通过计算得到液体表面张力值。

这种方法具有高精度、适用于高粘度液体和温度变化等优点，常应用于制药、化学、材料等行业中。但由于功能比较复杂，需要专业人员进行操作，因此成本比较高。

4. Maximum Bubble Pressure法

JYW-200自动表、界面张力仪(自校规程、记录)

JYW-200自动表、界面张力仪（自校规程、记录）

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编制：

审核：

批准：

批准日期：

JYW-200自动表、界面张力仪自校规程

一、工作原理

仪器的结构主要由扭力丝、传感器、铂金环及升降部分组成，使用时让铂金环浸入到被测液体中一定位置，通过电机、皮带、托盘带动盛有被测液体的玻璃器皿下降，这时铂金环与被测液体之间的膜被拉长，使铂金环收到一个向下的力，通过杠杆臂使扭力丝随之扭转，传感器测出杠杆臂另一端的位移，将被拉伸的薄膜变形量转变为电压量，经过电路处理转化为相应的张力值，并自动显示出来。随着薄膜被逐渐增大，直至薄膜破裂，记下最大值就是该液体的实测张力值P，再乘以该液体的校正因子F，就得到液体的实际张力值V，即V=P·F，校正因子F取决于实测张力值P，液体密度、铂金丝的半径即铂金环的半径。（本公司对JYW-200自动表、界面张力仪采用质量法校验）

二、自校规程

（1）将仪器安装好后，在铂金环上放一小纸片，调好零，在小纸片上放一定量的砝码，这时显示出一定的张力值，这个值如果和计算值一致，打开上盖，调整位于线路板的WK和 WK′,WK是微调，WK′是粗调（如线路板图所示）。通过反复调整，使之与计算值一致，例如把零调好后，在纸片上放1000mg的砝码，这时显示值应为81.7±0.1，若不是此值可调电位器使之达到此值，即可进行液体张力值的测试。一般若张力值在允许误差范围内可不进行调整，在仪器初次使用好放置长时间后再使用，或认为测

试结果误差较大时要进行仪器的校验。计算值得计算公式为：P=mg/2L

P：张力值计算；

旋转滴界面张力仪—SDT-Krüss

旋转滴界面张力仪—SDT

SPINNING DROP TENSIOMETER — SDT

界面张力测量的新境界

30多年来，KRÜSS 的旋转滴界面张力仪一直在帮助世界各地的客户以最高的精度和质量测量非常低的界面张力。现在，凭借我们三十年来积累的专业技术和应用经验，在这一领域推出了一款突破性的新型仪器，它的准确性、可用性和自动化程度都达到了全新的水平，这款仪器就是SDT 型旋转滴界面张力仪。它拥有非常宽广的测量范围并采

用了多种创新措施，可确保简单地更换样本，并为三次采油 (EOR)

等应用领域提供了可靠的分析手段。

SDT

的出众表现依赖于各优质部件的密切协作：高精度电机由软件精确控制；USB3 摄像头具有超高的分辨率，并且位置可电动调节；软件控制的倾斜装置可自动进行液滴定位，使液滴始终保持在图像中央。所有这一切都内置在一个符合人机工程学的外壳内，各个控制元件布置清晰，可确保安全、简单地运行。

除了采用标准的冯内古特 (Vonnegut) 评估以外, SDT 还能够利用杨·拉普拉斯 (Young-Laplace) 法来分析液滴形状。这样可在较低的旋转速度下进行测量，从而扩展了仪器的应用范围，使其能够方便地对高界面张力进行测量。这种方法稳定性好，结果可靠。

快速制备样本的创新措施

迄今为止，要精确地将液滴注入毛细管中，然后进行测量仍是一项颇为耗时的工作。而SDT 采用了一种独特的理念向毛细管中注入液滴，可确保快速、简便地更换样本，这种方案已由KRÜSS 申请专利。操作时，首先在取下的毛细管中，注入环绕相液体，然后在可充当容器的特殊形状的毛细管盖子上滴个小液滴，当盖子插入毛细管时，液滴随即进入毛细管中。然后轻轻一按，即可将毛细管牢牢固定在机器的卡槽中。再也不用担心繁杂的定期更换隔膜步骤。

界面张力测量仪的操作要点

在科学实验和工业生产中，测量液体或固体的界面张力是一项重要的任务。界

面张力是指两种不同物质之间形成的界面处的张力，它能够影响到很多实际应用，比如液体的流动特性、表面润湿性以及液体的浸渍性等。为了准确测量界面张力，人们发明了界面张力测量仪。本文将介绍界面张力测量仪的操作要点和一些注意事项。

首先，操作界面张力测量仪前，我们需要确保仪器的正常运行和准确性。在仪

器准备工作阶段，常常需要校准仪器，以保证测量结果的准确性和可靠性。校准通常需要使用标准液体来进行，标准液体的表面张力值已经被准确测量过。在进行校准时，我们需要将标准液体放入测量仪的样品槽中，保证液面稳定后进行读数。重复多次测量，计算平均值并与标准液体的表面张力值进行比较，以确定仪器的准确度。

其次，进行实际的界面张力测量时，我们需要注意样品的准备和处理。首先，

选择合适的样品容器，通常使用的是无溶解性材料制成的杯或盘，以确保测量结果不会受到材料本身的影响。然后，准备样品并将其倒入容器中。在倒样品的过程中，尽量避免产生气泡，因为气泡会破坏界面张力的测量，使结果产生误差。倒入样品后，等待液面稳定，并使用仪器测量界面张力值。

在进行测量时，还需要注意仪器的操作规范。首先，根据测量需要选择合适的

浸入体，通常有平面测量和环测量两种方式。平面测量适用于液体-气体界面的测量，而环测量适用于液体-液体界面的测量。根据测量要求选择合适的浸入体，可

以提高测量结果的准确性。

其次，注意仪器的操作步骤和操作顺序。在进行测量前，需要将仪器调整至合

表面张力

仪器名称

仪器设备名称：全自动表面界面张力仪型号：K100C型

国别厂家：德国KRUSS公司

工作原理

目前，人们对物质的本性认识越来越深刻，因此，对科学家和科技工作者，物质边界层的研究显得更为重要，通常，多相系统的各相之间，存在着界面，一般水的界面是气-液界面，称为表面，桌子的界面是气-固界面，液液的是液-液。。度量这个无规则排列的边界的物理量有表/界面张力和表面自由能。而分析界面的最有效仪器就是“全自动表面/界面张力仪”。

准确的表征材料表面和液体的性能对于开发新的性能更好、质量更佳的产品是至关重要的。对接触角和表面/界面张力进行测量，可以更好地理解固/液、液/液之间的相互作用。这些相互作用对于理解固体表面的粘接性、材料润湿性、生物相容性、润滑性，以及液体的浸润、洗涤性、扩散和吸附十分重要。在采用现代复杂的表面工程技术进行开发和改进液固表面时，接触角和表面/界面张力的测量手段可以提供所需要的信息。

表面/界面张力测试原理

表面张力γ是指作用于液体表面单位长度上使表面收缩的力，或者说液体表面相邻两部分间单位长度内相互牵引的力，它是分子力的一种表现，其方向与液面相切。由于表面张力的作用,使得液滴的形状总是趋向于球形。液体的表面张力越大，其液滴的形状越接近于球形、越难于在固体平面上散开来。同时，绝大多数的液体表面张力是随着温度的增加而降低，所以，表面张力的大小，不仅与液体种类、性质和组成有关，而且和温度以及与它相接触的另一相物质的种类、性质和组成等有关。对于洗涤、润湿、乳化和其它表面相关问题，γ可以特别灵敏的进行表征。

自动界面张力仪 ZL-3

ZL-3自动界面张力仪

一、产品简介

该产品采用圆环法（GB6541）在非平衡条件下，测量各种液体表面张力（液-气相界面）及矿物油与水的界面张力（液-液相界面）。该仪器采用了飞利浦公司最新微处理机技术，大屏幕彩色液晶显示，大容量FLASH存储实验数据可存储200条实验结果，中文友好界面，测试结果自动计算并打印，自动化成度高，人机对话能力强。该仪器是石油化工电力等行业

进行表面张力测量的一代新产品。

二、技术指标

★显示方式：彩色大屏幕LCD汉字显示★测量方法：圆环法（GB6541）

★测量范围：5～200mN/m

★灵敏度：0.1mN/m

★准确度：0.3mN/m

★使用温度：0～70℃

★使用湿度：≤80%

★电源：交流220V±5%,50Hz

★消耗功率：20VA

★外型尺寸：185×290×360（mm）★重量：15Kg

全自动表界面张力仪原理

全自动表界面张力仪通过测量液体表面张力来确定液体和固体材料之间的相互作用力。其工作原理是利用平衡的力来测定液体表面张力。仪器通常由平衡臂、张力传感器和控制元件组成。当液体滴在测定平台上时，液体的表面张力将影响平衡臂的平衡状态，使得张力传感器能够检测到力的改变并转化为电信号。控制元件会将这些信号转化为数值显示在仪器屏幕上，从而得出液体表面张力的数值。

全自动表界面张力仪的工作原理基于物理学原理，通过精密的仪器和传感器来测量液体表面张力，为科研实验和工程应用提供了有效的手段。

液液界面张力测定方法

液液界面张力的测定在各个领域都有重要的应用，涉及到物理、

化学、生物等学科。本文将介绍几种常见的液液界面张力测定方法。

斜板法

•利用斜板将两种液体分隔开，两种液体的界面会形成一条直线。

我们可以利用液体的重力和液体之间的表面张力来测定界面张力。•测量斜板高度、液滴形状和滴重，通过相关公式计算得到界面张力的值。

提拉法

•又称拉力法，是一种常用的测定液液界面张力的方法。

•通过在液体表面放一小片板体，然后用垂直力将其提拉出液体，通过测量液滴的形状和拉力的大小，计算得到界面张力。

•可以通过改变提拉速度和提拉距离，来测定不同条件下的界面张力。

静力电容法

•利用静电力作用在两种液体界面上，可以测定液液界面张力。

•通过测量两种液体之间形成的电容，计算得到界面张力的值。

•需要精密的电容测量设备和液体样品的制备。

静态方法

•利用Platé法和Wilhelmy法等静态方法，可以测定液液界面的静态张力。

•通过在液体界面悬挂一根测量物体，测量液滴的下降速度或位移，通过相关公式得到界面张力的值。

•这种方法适用于测定界面张力变化较小的情况。

动态方法

•动态方法包括Du Noüy环法和Wilhelmy板法等，适用于测定界面张力变化较大的情况。

•通过在液体界面插入测量物体，测量物体被液体推动的力，从而计算得到界面张力。

•需要精密的测力传感器和液体样品的制备。

以上所述的方法仅是测定液液界面张力的一部分常见方法，根据

具体实验的需要和条件，还可以采用其他方法进行测定。液液界面张

力的测量对于研究液体性质和表面现象具有重要意义，也为我们提供

界面针工作原理

界面針工作原理

全文共四篇示例，供读者参考

第一篇示例：

界面针是一种通过利用界面现象传递电流的微电子器件。它由一个尖端针头和一个底部电极组成，尖端针头与底部电极之间存在微米级的空气间隙，通过施加电压来激发空气中的界面电荷，从而形成电流。

界面针的工作原理主要包括以下几个方面：

2. 界面电场：界面针的尖端针头可以通过调节其形状和尺寸来改变电场的分布。尖端针头的形状和尺寸会决定电场在尖端针头和底部电极之间的分布，进而影响界面电场的强度和方向。通过调节尖端针头的形状和尺寸，可以实现对界面电场的控制。

3. 空气间隙：界面针的工作原理还涉及到空气间隙的影响。空气间隙的大小会影响到界面电子的激发和传输。适当的空气间隙可以提高界面电子的激发效率，从而增加电流的传输效率。设计合适的空气间隙对于界面针的有效工作非常重要。

通过上述分析，可以看出界面针的工作原理是通过利用界面效应实现电流的传输。界面针在微电子器件中具有广泛的应用前景，可用于传感器、生物芯片、集成电路等领域。随着科学技术的不断发展，

界面针技术将会得到更广泛的应用，并对微电子领域带来革命性的变革。

第二篇示例：

界面针工作原理是指利用电子设备上的金属界面针（probe）来检测材料表面的性质和结构的一种技术。界面针工作原理主要包括两个

方面：载波原理和力学原理。

通过载波原理，界面针可以将所检测区域的信号频率转化为电压

信号，进而实现对材料的检测。在进行检测时，界面针会受到来自被

检测材料的局部电场的作用，导致界面针与被检测材料间的电荷转移。当界面针与被检测材料接触时，被检测材料上的电场会引起界面针的

蒸馏水界面张力测试方法

摘要：利用已知蒸馏水的表面张力，通过最大气泡压力法、滴重法、毛细管升高法测定正丁醇、无水乙醇、环己烷的表面张力。

一、实验原理：

1.最大气泡压力法测定表面张力：

其中，B是管端为毛细管的玻璃管，与液面相切。毛细管中大气压为P0。试管A中气压为P，当打开活塞E时，C中的水流出，体系压力P逐渐减小，逐渐把毛细管液面压至管口，形成气泡。当气泡在毛细管口逐渐长大时，其曲率半径逐渐变小，气泡达最大时便会破裂。此时气泡的曲率半径最小，即等于毛细管半径r，气泡承受的压力差也最大△P=P0-P=2γ/r

此压力差可由压力计D读出，故γ =r△P/2

若用同一支毛细管测两种不同液体，其表面张力分别为γ1、γ2，压力计测得压力差分别为△P1、△P2则：

γ1/γ2=△P1/△P2

若其中一种液体的γ已知，例如水，则另一种液体的表面张力可由上式求得。2．毛细管身升高法：

毛细管法测定表面张力仪器毛细管表面张力示意图

当一根洁净的，无油脂的毛细管浸进液体，液体在毛细管内升高到h高度。在平衡时，毛细管中液柱重量与表面张力关系为：2πσrcosθ=πr2gdh

σ=gdhr/2cosθ（1）

如果液体对玻璃润湿，θ=0，cosθ=1（对于很多液体是这样情况），则：

σ=gdhr/2（2）

式中σ为表面张力；g为重力加速度；d为液体密度；r为毛细管半径。

上式忽略了液体弯月面。如果弯月面很小，可以考虑为半球形，则体积应

为：

πr3 -2/3 πr3 =1/3πr3

从（2）可得：σ=gdr/2（h+1/3r）（3）

更精确些，可假定弯月面为一椭圆球。（3）式应变为：

全自动界面张力仪使用说明书

NRJZ-202自动张力测定仪

使用说明书

一前言 (2)

二功能特点 (2)

三技术参数 (4)

四仪器结构与装配 (5)

五工作原理 (6)

六菜单及按键操作说明 (7)

七测试注意事项 (16)