一種基于分析天平的界面張力和接觸角測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公布了一種采用分析天平作為稱重傳感器，利用分析天平現(xiàn)有的上置托盤或者側(cè)掛托盤的結(jié)構(gòu)，增加一套升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)界面張力、表面張力以及接觸角測值的
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]白金板法(Wilhelmy plate method)作為一種經(jīng)典的方法由L.Wilhelmyl863年提出(關(guān)于酒精毛細(xì)常數(shù)對被濕潤固體的物質(zhì)和形狀的依賴性Ueber die Abhangigkeit derCapillaritats - Constanten des Alkohols von Substanz und Gestalt des benetzlenfesten Korpersj Von.Ludwig Wilhelmyj Ann.Phys.，119，177 (1863) )?這種方法與白金環(huán)法(DuNouy ring) —起組成了稱重原理測試液一氣表面張力或液一液界面張力的經(jīng)典方法。通過將白金板更換成已知潤濕周長的固體樣品，在液體表面張力值已知的情況下，可以測試固一液一氣三相間的接觸角值，即眾所周知的潤濕天平或動(dòng)態(tài)接觸角技術(shù)。應(yīng)用白金環(huán)法或者白金板法測試表面張力、界面張力或接觸角的裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，包括Kruss> Dataphysics、KSV> Cahn> Kyowa> USA KINO、上海梭倫信息科技有限公司、上海中晨數(shù)字技術(shù)有限公司、承德試驗(yàn)機(jī)廠等公司。從商業(yè)化的儀器來看，其技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)為:
(I)采用經(jīng)典的傳感器聯(lián)接結(jié)構(gòu)，即傳感器位于整體結(jié)構(gòu)的上方，通過下掛稱鉤聯(lián)接白金板或白金環(huán)后完成測試目的。
[0003]國內(nèi)外的已經(jīng)公開的實(shí)用新型中與表面張力相關(guān)的實(shí)用新型非常多，涉及的原理包括了稱重法、最大氣泡法、滴體積法、毛細(xì)管法、激光法等等。其中，與本實(shí)用新型相關(guān)的稱重法的實(shí)用新型最多，特別在中國相關(guān)實(shí)用新型達(dá)到了近30項(xiàng)?？傮w來看的情況如下:
(I)對測試探針(如板或環(huán))的改進(jìn)的，包括ZL 200620131314.6《一種液體表面張力系數(shù)測定儀》、ZL02246571.5《表面張力測量吊片》、ZL200910116749.1《一種液體表面張力系數(shù)測量儀器》等；這些實(shí)用新型與本實(shí)用新型所述求的技術(shù)沒有關(guān)系而不影響本實(shí)用新型的創(chuàng)新性；(2)對稱重傳感器的改進(jìn)的，包括ZL01216371《液體界面張力儀》、ZL01254339.X《一種液體表面張力系數(shù)測定儀》、ZL200520039453.1《一種自動(dòng)液體表面張力檢測儀》、ZL 200610054181.1《變溫液體表面張力系數(shù)測定實(shí)驗(yàn)裝置》、ZL 200620051680.0《一種液體表面張力系數(shù)測定儀》、ZL 201120020899.5《自動(dòng)界面張力測定儀》等，其創(chuàng)新點(diǎn)在于采用了扭力絲或改進(jìn)了扭力絲傳感器、或引入新的傳感器(如應(yīng)變片傳感器、分析天平)等，與本實(shí)用新型所述的創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)(不改變分析天平結(jié)構(gòu)的情況下增加一個(gè)升降機(jī)構(gòu))不存在沖突，因而不影響本實(shí)用新型的創(chuàng)新性；(3)對樣品池溫度控制或樣品臺等部分結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，包括ZL02213618.5《液體表面張力測定用樣品臺》、ZL200820208896.2《一種測定液體表面張力系數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置》、ZL201120008560.3《化學(xué)教學(xué)用液體表面張力系數(shù)測量裝置》等，由于涉及的創(chuàng)新點(diǎn)與本實(shí)用新型無關(guān)，也不影響本實(shí)用新型的創(chuàng)新性；(4)表面張力測試整體結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，包括ZL 201020159905.0《白金板法測試液-氣表面張力和液_液界面張力的儀器》、ZL 201120065224.2《一種液體鉬金環(huán)法表面/界面張力儀》、日本專利JP2001099772A《表面張力測定方法》(日本KYOWA手動(dòng)表面張力儀)等，這些實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)采用了與實(shí)用新型不一致的聯(lián)結(jié)關(guān)系，因而也不影響本實(shí)用新型的創(chuàng)新性。
[0004]本實(shí)用新型創(chuàng)新性的提出了一個(gè)全新的聯(lián)結(jié)關(guān)系，充分利用了分析天平原有結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用既可以測試表面張力、界面張力和接觸角等界面化學(xué)參數(shù)，又可以用作分析天平和密度天平。本實(shí)用新型涉及的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于日化、農(nóng)藥、石油化工、表面活性劑研究、消防、電力等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，具有極高的推廣價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)如上目的，本實(shí)用新型表面張力測試裝置的結(jié)構(gòu)組成、部件選用及其聯(lián)結(jié)關(guān)系等各個(gè)方面均作了精心設(shè)計(jì)。具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
[0006]一種基于分析天平的界面張力和接觸角測試裝置，包括:升降系統(tǒng)、升降系統(tǒng)支架、恒溫樣品池、樣品臺、稱重系統(tǒng)，所述稱重系統(tǒng)包括白金板、白金板支架、掛鉤支架、樣品支架、分析天平，樣品臺一側(cè)固定安裝在升降系統(tǒng)的輸出端，樣品臺上安裝有恒溫樣品池，恒溫樣品池中設(shè)置有白金板，白金板通過白金板支架和掛鉤支架安裝在樣品支架頂端，樣品支架底端安裝在分析天平上。
[0007]所述升降系統(tǒng)由殼體、手輪、電機(jī)、升降運(yùn)動(dòng)面板、限位開關(guān)、絲桿、滑塊、導(dǎo)軌系統(tǒng)、聯(lián)軸器、控制接口，手輪位于電機(jī)的上方并與電機(jī)相連接，電機(jī)固定到殼體上，電機(jī)的輸出端通過聯(lián)軸器與絲桿相連接，絲桿上設(shè)有滑塊，滑塊的兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌系統(tǒng)，絲桿的頂端和低端分別設(shè)置有一個(gè)限位開關(guān)。
[0008]所述稱重系統(tǒng)的樣品支架設(shè)計(jì)成C形，C形的樣品支架底部固定到分析天平的托盤孔內(nèi)，掛鉤支架下方吊掛有白金板。
[0009]還包括稱重傳感器和單片機(jī)，稱重傳感器安裝在樣品臺的下方或后方，稱重傳感器與單片機(jī)電連接。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型創(chuàng)新性的提出了一個(gè)界面張力和接觸角測值的裝置與分析天平結(jié)合的結(jié)構(gòu)，充分利用了分析天平原有結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，本實(shí)用新型既可以測試表面張力、界面張力和接觸角等界面化學(xué)參數(shù)，又可以用作分析天平和密度天平。
【附圖說明】
[0011]圖1:白金板法基本原理圖；
[0012]圖2:本實(shí)用新型所述的界面張力和接觸角測試裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖1-2中:1 一升降系統(tǒng)；2_升降系統(tǒng)支架；3 —恒溫樣品池；4 一掛鉤支架；5 —白金板；6 —樣品支架；7 —樣品臺；8 —分析天平；9-白金板支架。
[0014]圖3:本實(shí)用新型所述的界面張力和接觸角測試裝置中升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3中:31 —手輪；32_電機(jī)；33 —升降運(yùn)動(dòng)面板；34 —限位開關(guān)；
[0016]圖4:本實(shí)用新型所述的界面張力和接觸角測試裝置中升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4中:35—絲桿導(dǎo)軌系統(tǒng)；36—聯(lián)軸器；37-控制接口。
【具體實(shí)施方式】