旋轉滴界面張力儀TX500C型油滴的水平控制問題及其解決方案

旋轉滴界面張力儀TX500系列以來得到了廣大用戶的廣泛信任。從經典型旋轉滴界面張力儀model500型開始，TX500A和TX500C，特別是TX500C因其采用了視頻捕捉功能，得到了用戶的認可。綜合而言，TX500系列界面張力儀的技術近幾年發展迅速，這些技術包括了溫度控制、樣品管密封方式及其固定方式、成像系統和旋轉腔體（樣品管）的水平控制等。我們公司在旋轉滴界面張力儀的溫度控制部分已經寫了很多文章進行了說明，并列出了非氣熱式溫度系統與氣熱式溫控系統的區別，結構組成等，從而得到的結論是氣熱式溫控系統的控制的溫度與實際需求的溫度的差別遠低于非氣熱式的溫度技術。因而，我們的建議用戶如果沒有采用氣熱式溫控技術，可以升級至氣熱式溫控技術。

而旋轉滴界面張力儀中關于旋轉腔體（樣品管）的水平控制問題或者是控制油樣的移動問題，一直以來未得到用戶的重視，進而影響到終的測值結果的性的判斷。

油樣移動問題一直以來困擾著用戶，特別是TX500C型旋轉滴界面張力儀上。由于其采用了簡單的三點式水平調整結構（如下圖所示），無論在調整精度、調整范圍和實際效果均不是很理想，達不到實際使用要求。這個缺陷導致的現象為，在測試超低界面張力值的體系時，油滴很容易往兩邊移動，在測試旋轉氣泡在水里時的表面張力值時，移動的速度更快。由于部分儀器生產廠采用了一端開口的密封結構，所以，在玻璃管兩側邊的情況沒有被觀察到，因而，用戶無法判斷是否接觸到樣品管端面，也無法判斷出界面張力值或表面張力值的性。因為，如果接觸到樣品管端面時，此時為固－液－液三相界面張力或液－氣－固三相表面張力，測值也實際值存在很大誤差。從實際的使用來看，在沒有辦法的情況下，用戶只能通過墊高可頂動的腳的方式，控制一下油滴的移動。

因而，我公司于2013年對旋轉滴界面張力儀樣品管水平控制的結構進行了重新設計，并在中國申請了。號201320792154.X，名稱：旋轉滴輪廓擬合分析界面張力和接觸角的測試裝置。在以用實際的儀器中，我們引進了一項新的技術－蝸輪蝸桿結構的光學旋轉樣品臺，用于控制旋轉腔體的精度，進而控制旋轉滴界面張力儀的樣品管的水平。同時，結合我公司技術的兩端開口樣口管及自密封技術，可以察看到兩個端面，從而判斷測值結果的性。具體實施方式如下圖所示：

通過本套結構，可以大大提升旋轉滴界面張力儀旋轉腔體的轉動的角度范圍（從實際試驗來看，轉動角度為15－20度左右可以滿足要求），且可以大大提升轉動控制的精度，目前精度可達0.01度。結合的大視角鏡頭與攝像機，可以實現跟蹤液滴的目的。