旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀TX500C型油滴的水平控制問(wèn)題及其解決方案

旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀TX500系列以來(lái)得到了廣大用戶的廣泛信任。從經(jīng)典型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀model500型開(kāi)始，TX500A和TX500C，特別是TX500C因其采用了視頻捕捉功能，得到了用戶的認(rèn)可。綜合而言，TX500系列界面張力儀的技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，這些技術(shù)包括了溫度控制、樣品管密封方式及其固定方式、成像系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)腔體（樣品管）的水平控制等。我們公司在旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的溫度控制部分已經(jīng)寫了很多文章進(jìn)行了說(shuō)明，并列出了非氣熱式溫度系統(tǒng)與氣熱式溫控系統(tǒng)的區(qū)別，結(jié)構(gòu)組成等，從而得到的結(jié)論是氣熱式溫控系統(tǒng)的控制的溫度與實(shí)際需求的溫度的差別遠(yuǎn)低于非氣熱式的溫度技術(shù)。因而，我們的建議用戶如果沒(méi)有采用氣熱式溫控技術(shù)，可以升級(jí)至氣熱式溫控技術(shù)。

而旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀中關(guān)于旋轉(zhuǎn)腔體（樣品管）的水平控制問(wèn)題或者是控制油樣的移動(dòng)問(wèn)題，一直以來(lái)未得到用戶的重視，進(jìn)而影響到終的測(cè)值結(jié)果的性的判斷。

油樣移動(dòng)問(wèn)題一直以來(lái)困擾著用戶，特別是TX500C型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀上。由于其采用了簡(jiǎn)單的三點(diǎn)式水平調(diào)整結(jié)構(gòu)（如下圖所示），無(wú)論在調(diào)整精度、調(diào)整范圍和實(shí)際效果均不是很理想，達(dá)不到實(shí)際使用要求。這個(gè)缺陷導(dǎo)致的現(xiàn)象為，在測(cè)試超低界面張力值的體系時(shí)，油滴很容易往兩邊移動(dòng)，在測(cè)試旋轉(zhuǎn)氣泡在水里時(shí)的表面張力值時(shí)，移動(dòng)的速度更快。由于部分儀器生產(chǎn)廠采用了一端開(kāi)口的密封結(jié)構(gòu)，所以，在玻璃管兩側(cè)邊的情況沒(méi)有被觀察到，因而，用戶無(wú)法判斷是否接觸到樣品管端面，也無(wú)法判斷出界面張力值或表面張力值的性。因?yàn)椋绻佑|到樣品管端面時(shí)，此時(shí)為固－液－液三相界面張力或液－氣－固三相表面張力，測(cè)值也實(shí)際值存在很大誤差。從實(shí)際的使用來(lái)看，在沒(méi)有辦法的情況下，用戶只能通過(guò)墊高可頂動(dòng)的腳的方式，控制一下油滴的移動(dòng)。

因而，我公司于2013年對(duì)旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀樣品管水平控制的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，并在中國(guó)申請(qǐng)了。號(hào)201320792154.X，名稱：旋轉(zhuǎn)滴輪廓擬合分析界面張力和接觸角的測(cè)試裝置。在以用實(shí)際的儀器中，我們引進(jìn)了一項(xiàng)新的技術(shù)－蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)的光學(xué)旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)，用于控制旋轉(zhuǎn)腔體的精度，進(jìn)而控制旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的樣品管的水平。同時(shí)，結(jié)合我公司技術(shù)的兩端開(kāi)口樣口管及自密封技術(shù)，可以察看到兩個(gè)端面，從而判斷測(cè)值結(jié)果的性。具體實(shí)施方式如下圖所示：

通過(guò)本套結(jié)構(gòu)，可以大大提升旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀旋轉(zhuǎn)腔體的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍（從實(shí)際試驗(yàn)來(lái)看，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為15－20度左右可以滿足要求），且可以大大提升轉(zhuǎn)動(dòng)控制的精度，目前精度可達(dá)0.01度。結(jié)合的大視角鏡頭與攝像機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)跟蹤液滴的目的。