本實用新型涉及界面張力測定領(lǐng)域，具體涉及一種界面張力測定儀。

背景技術(shù)：

界面張力測定儀是一種采用脫離法原理，測出各種液體的界面、表面張力值的儀器，根據(jù)鉑金環(huán)法測量界面張力，即將鉑金板浸入到被測液體后，液體的表面張力會將鉑金板盡量地往下拉，當液體表面張力與其他力達到均衡時，與鉑金板聯(lián)接的張力測量裝置測得的最高平衡值即為表面張力值。

在進行界面張力檢測時要求被測量液的溫度控制在25℃，由于現(xiàn)有的測量儀器多采用玻璃器皿，玻璃器皿存在降溫快，手動溫度計檢測又存在溫度誤差，容易導(dǎo)致溫度偏離，例如申請?zhí)枮椤?01120020899.5】，名稱為自動界面張力測定儀的新型專利所公開的技術(shù)方案，就存在上述缺陷，而且檢測過程中測量儀器易受外部空氣流動帶來的干擾，造成檢測結(jié)果不準確，影響檢測精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有界面張力測定儀被測液體的溫度難以控制，且易受外部環(huán)境的影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準確等缺陷，提出一種界面張力測定儀，在測量液體界面張力時，通過設(shè)計恒定的測量環(huán)境，有效避免外部環(huán)境及溫度的影響，提高檢測精度。

本實用新型是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種界面張力測定儀，包括機箱，所述機箱上設(shè)有顯示屏、開關(guān)鍵及操作按鈕，機箱內(nèi)設(shè)有單片機、打印機、電機，所述打印機的打印出口位于顯示屏的下方；所述機箱內(nèi)還設(shè)置有杠桿架及杠桿，所述杠桿設(shè)在杠桿架的上方，杠桿架的中部前后兩側(cè)各設(shè)有一塊立板，兩立板之間固定連接有支撐鋼絲，所述支撐鋼絲與杠桿垂直并從杠桿的軸心穿過，支撐鋼絲與杠桿交接處為杠桿的支點；

所述杠桿架的一端上下相對設(shè)置有上位移傳感器和下位移傳感器，另一端設(shè)有限位孔；所述杠桿的一端連接有控制磁鐵，另一端連接鉑金環(huán)，鉑金環(huán)的下部設(shè)有樣品臺，杠桿上設(shè)有鉑金環(huán)一端穿入限位孔內(nèi)，另一端位于上位移傳感器和下位移傳感器之間；所述測定儀還包括控制樣品臺自動升降的升降機構(gòu)，樣品臺上設(shè)有樣品架，所述樣品架為中空的圓柱形，上端開口、底端封閉，在底面上設(shè)置有對樣品架進行加熱的電加熱體，所述電加熱體與單片機相連，所述樣品架包括內(nèi)殼和外殼兩層結(jié)構(gòu)，且在內(nèi)殼和外殼之間還設(shè)置塑料尼龍保溫層，檢測時通過單片機控制，保證檢測液體溫度控制在25度左右，以保持檢測環(huán)境的穩(wěn)定，提高檢測精度，凹陷的樣品架具有對樣品杯的包裹作用，導(dǎo)熱效果好，也有助于對樣品杯進行固定；

進一步的，為了提高檢測效果，在所述機箱上還設(shè)有將鉑金環(huán)及樣品架封閉保護的恒溫罩，所述恒溫罩包括固定罩及滑動罩，所述滑動罩與固定罩扣合連接，且滑動罩可在檢測平臺平面上滑動，所述恒溫罩采用透明玻璃，檢測時將樣品器皿放在樣品臺上，提供恒定的檢測環(huán)境，也便于觀察，具有25度自動溫度補償功能，解決了溫度對所測張力值的影響。

進一步的，所述升降機構(gòu)包括螺紋套、升降螺桿、導(dǎo)向套及電機，所述樣品臺與螺紋套頂端連接，導(dǎo)向套設(shè)在螺紋套的外部，導(dǎo)向套內(nèi)還設(shè)有螺紋套上位置傳感器及下位置傳感器螺紋套與升降螺桿配合，升降螺桿與電機輸出軸連接。當樣品臺運動到上位置傳感器或下位置傳感器時，電機由單片機控制自動斷電，升降機構(gòu)使樣品臺自動升降，平穩(wěn)、精確性好。

進一步的，所述樣品架的底端與樣品臺連接中心點設(shè)置有水平儀，水平儀便于觀察待檢測樣品杯是否處于水平的位置，提高測量精度。

進一步的，所述機箱的底面上還設(shè)置有可調(diào)底座，用以調(diào)節(jié)所述界面張力測定儀的水平狀態(tài)。并通過水平儀觀察水平狀態(tài)。

進一步的，所述鉑金環(huán)包括環(huán)架桿、鉑環(huán)，環(huán)架桿與鉑環(huán)插接連接，在使用時需要對鉑環(huán)進行清洗，插接方式可方便鉑環(huán)的取放，方便設(shè)備操作。

進一步的，所述機箱的背面還設(shè)有USB接口，在保證測定儀獨立工作的同時，也可以通過USB接口與電腦等控制終端連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，和上位機通訊、升級程序或?qū)y量數(shù)據(jù)導(dǎo)入優(yōu)盤等。

進一步的，所述控制磁鐵包括電磁線圈、豎直穿入所述電磁線圈的電磁鐵芯。

進一步的，所述杠桿上還設(shè)置有可移動配重塊，為使稱重天平更準確、更精密，可通過調(diào)整可移動配重塊使杠桿端部位于合適的位置范圍內(nèi)，使上位移傳感器和下位移傳感器測得的數(shù)據(jù)變化更靈敏、更準確。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果在于：

本實用新型所述的界面張力測定儀對樣品架進行設(shè)計，通過加熱片進行加熱以實現(xiàn)穩(wěn)定的檢測環(huán)境，用雙層保溫結(jié)構(gòu)，并進行恒溫控制，同時設(shè)置恒溫罩，在測量前可左右滑動恒溫罩至關(guān)閉位置，使樣品測試部分和外界空氣隔絕，整個過程溫度控制在25±0.5℃，避免外部流動的空氣干擾測量，減少測量時樣品的溫度變化速率，防止薄膜破裂時液體向外飛濺，提高測量精度。

儀器靈敏度高、測量張力值精度高、準確度高，智能化程度高；并且所述樣品架上的凹陷具有對樣品杯的包裹作用，導(dǎo)熱效果好，也能對樣品杯進行固定，水平儀可以使樣品杯處于水平的位置，提高測量精確度；鉑金環(huán)采用插接方式，可方便鉑環(huán)的取放，方便設(shè)備操作，廣泛適用于電力、石油、化工、鐵路等行業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品中界面張力的測定，具有廣泛的推廣和實際應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所述界面張力測定儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述界面張力測定儀測量原理圖；

圖3為本實用新型實施例所述恒溫罩結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了能夠更加清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。

參考圖1、圖2，一種界面張力測定儀，包括機箱1，所述機箱1上設(shè)有顯示屏2、開關(guān)鍵及操作按鈕3，機箱1內(nèi)設(shè)有單片機4、打印機5、電機6，所述打印機5的打印出口51位于顯示屏2的下方，節(jié)省設(shè)備空間，提高設(shè)備操作靈活性；所述機箱內(nèi)還設(shè)置有杠桿架7及杠桿8，所述杠桿8設(shè)在杠桿架7的上方，杠桿架7的中部前后兩側(cè)各設(shè)有一塊立板9，兩立板9之間固定連接有支撐鋼絲10，所述支撐鋼絲10與杠桿8垂直并從杠桿8的軸心穿過，支撐鋼絲10與杠桿8交接處為杠桿的支點；所述杠桿架7的一端上下相對設(shè)置有上位移傳感器71和下位移傳感器72，另一端設(shè)有限位孔73；所述杠桿8的一端連接有控制磁鐵11，所述控制磁鐵11包括電磁線圈、豎直穿入所述電磁線圈的電磁鐵芯，另一端連接鉑金環(huán)12，鉑金環(huán)12的下部設(shè)有樣品臺13，杠桿8上設(shè)有鉑金環(huán)12的一端穿入限位孔內(nèi)73，另一端位于上位移傳感器71和下位移傳感器72之間；所述界面張力測定儀還包括控制樣品臺13自動升降的升降機構(gòu)14，樣品臺13上設(shè)有樣品架15，所述樣品架15為中空的圓柱形，上端開口、底端封閉，在底面上設(shè)置有對樣品架進行加熱的電加熱體151，所述電加熱體151與單片機相連，所述樣品架15包括內(nèi)殼和外殼兩層結(jié)構(gòu)，且在內(nèi)殼和外殼之間還設(shè)置塑料尼龍保溫層，檢測時通過單片機控制，保證檢測液體溫度控制在25度左右，以保持檢測環(huán)境的穩(wěn)定，誤差環(huán)境不超過0.5攝氏度，有效提高檢測精度，設(shè)有容納腔的樣品架15具有對樣品杯的包裹作用，導(dǎo)熱效果好，也有助于對樣品杯進行固定。

為了提高檢測效果，在所述機箱1上還設(shè)有將鉑金環(huán)及樣品架封閉保護的恒溫罩16，所述恒溫罩16包括固定罩161及滑動罩162，所述滑動罩162與固定罩161扣合連接，且其連接連接處設(shè)有橡膠墊，以增加隔熱效果，且滑動罩162可在檢測平臺平面17上滑動，當然，對應(yīng)的檢測平臺平面17上設(shè)有滑動槽18，所述恒溫罩16采用透明玻璃，檢測時將樣品杯放在樣品架15內(nèi)，提供恒定的檢測環(huán)境，也便于觀察，具有25度自動溫度補償功能，解決了溫度對所測張力值的影響。

本實施例中，所述升降機構(gòu)14包括螺紋套、升降螺桿、導(dǎo)向套及電機，所述樣品臺與螺紋套頂端連接，導(dǎo)向套設(shè)在螺紋套的外部，導(dǎo)向套內(nèi)還設(shè)有螺紋套上位置傳感器及下位置傳感器螺紋套與升降螺桿配合，升降螺桿與電機6輸出軸連接。當樣品臺13運動到上位置傳感器141或下位置傳感器142時，電機6由單片機4控制自動斷電，升降機構(gòu)14使樣品臺14自動升降，平穩(wěn)、精確性好。

所述樣品架15的底端與樣品臺13連接中心點設(shè)置有水平儀17，水平儀17便于觀察待檢測樣品杯是否處于水平的位置，提高測量精度。所述機箱1的底面上還設(shè)置有可調(diào)底座18，用以調(diào)節(jié)所述界面張力測定儀的水平狀態(tài)。并通過水平儀觀察水平狀態(tài)。

在使用時需要對鉑環(huán)進行清洗，為了方便操作，所述鉑金環(huán)包括環(huán)架桿121、鉑環(huán)122，環(huán)架桿121與鉑環(huán)122插接連接，插接方式可方便鉑環(huán)的取放，方便設(shè)備操作。進一步的，所述機箱的背面還設(shè)有USB接口18，在保證測定儀獨立工作的同時，也可以通過USB接口18與電腦等控制終端連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，和上位機通訊、升級程序或?qū)y量數(shù)據(jù)導(dǎo)入優(yōu)盤等。

所述杠桿上還設(shè)置有可移動配重塊19，為使稱重天平更準確、更精密，可通過調(diào)整可移動配重塊19使杠桿8端部位于合適的位置范圍內(nèi)，使上位移傳感器71和下位移傳感器72測得的數(shù)據(jù)變化更靈敏、更準確。

本實施例中，所述單片機4采用美國進口的XECOM 數(shù)據(jù)處理芯片，打印機5采用自動熱敏式漢字打印機，通過單片機4對顯示屏2、功能鍵3、打印機5、USB接口18、上位移傳感器、下位移傳感器、控制磁鐵、升降裝置等進行數(shù)據(jù)控制，整個過程溫度控制在25±0.5℃，儀器靈敏度高、測量張力值精度高、準確度高，智能化程度高；全自動計算功能，還可以實現(xiàn)漢字提示的人- 機對話，對數(shù)值能夠直接打印。

本實用新型的工作原理是：

如圖2所示，首先觀察水平儀并調(diào)節(jié)可調(diào)螺栓座使儀器處于水平狀態(tài)，將潔凈的鉑金環(huán)安裝到鉑金環(huán)接插件上，初次啟用或改變使用環(huán)境重新工作時應(yīng)進行可移動配重塊校正，點擊顯示屏的校正按鈕，根據(jù)菜單提示進行校正，校正的原理為單片機控制控制線圈，使端部處于某個平衡位置，單片機讀取下位移傳感器和上位移傳感器的信號，記錄下測得的重量值并和放置的可移動配重塊重量進行對比以進行校正，并通過單片機控制檢測環(huán)境溫度為25攝氏度。將盛放有待測液體的樣品杯放置在樣品架中心位置，通過把手移動恒溫罩至關(guān)閉位置，點擊觸摸屏進行檢測，通過單片機控制升降機構(gòu)向上運動至上位置傳感器，使鉑金環(huán)的圓環(huán)浸入待測液體內(nèi)，經(jīng)過一段時間的靜放，單片機控制升降機構(gòu)緩緩向下運動，使鉑金環(huán)相對于待測液體緩緩向上移動直至拉脫，鉑金環(huán)在經(jīng)過待測液體界面時受到待測液體分子向下的吸引力，單片機檢測下位移傳感器和上位移傳感器的信號，記錄下測得的重量值并做數(shù)據(jù)處理，計算得出破膜值和張力值結(jié)果，將測量結(jié)果存儲并顯示在顯示屏上，若用戶設(shè)置為自動打印，則打印機將測量結(jié)果打印出來。拉脫后樣品臺繼續(xù)向下移動直至下位置傳感器自動停止，測量完成。

本實用新型所述的界面張力測定儀可在非平衡的條件下，測量各種液體表面張力（液—氣相界面）及礦物油與水的界面張力（液—液相界面）。該測定儀采用了微處理機技術(shù)，自動化程度高，并對檢測環(huán)境進行設(shè)計與改進，操作簡單，工作可靠，被測樣品注入樣品杯后，通過恒溫罩提供穩(wěn)定的檢測環(huán)境，只要按動啟動鍵，儀器便可自動完成對試樣的測量，并能自動根據(jù)輸入的具體參數(shù)計算出被測試樣的張力值。大屏幕液晶顯示，外型美觀，自動化程度高，操作簡單，準確度高，重復(fù)性好，輸入數(shù)據(jù)參數(shù)掉電保存；具有溫度修正功能，本實用新型所述的測定儀廣泛適用于電力、石油、化工、鐵路等行業(yè)生產(chǎn)過程與產(chǎn)品中界面張力的測定，具有廣泛的推廣和實際應(yīng)用價值。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。