[实用新型]一种针对竖直板上液滴的表面张力测量装置

说明书

本实用新型公开了一种针对竖直板上液滴的表面张力测量装置，包括光源、玻璃片、线阵CCD及计算机；光源用于产生水平光束，玻璃片作为竖直板设置在光路上，待测液滴设置在玻璃片靠近光源的一侧表面上，待测液滴被光束贯穿；线阵CCD和光源分别设置在玻璃片的两侧，线阵CCD与光源对应设置；利用线阵CCD采集光束透射待测液滴后衍射光强的分布并传输至计算机；本实用新型通过采用将待测液体设置在竖直玻璃片上，通过对光束衍射信号的采集、分析，进而获得液体表面张力系数，本实用新型中待测样品仅为液滴，待测样品少，设备简单，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及物理量测量技术领域，特别涉及一种针对竖直板上液滴的表面张力测量。

背景技术

液体表面张力系数的测量在许多应用科学和工程领域都很重要，传统测量方法有拉脱法、滴定法、毛细管法、最大气泡压力法等；近年来，基于光学方法测量表面张力系数的技术被广泛的应用，如激光反射法基于几何光学知识，通过研究平行激光束被润湿效应弯曲液面反射的光场特征来实现表面张力系数的测量；激光衍射法根据液体表面毛细波对入射激光束的调制作用，通过研究反射光场的衍射条纹来实现表面张力系数的测量；除此之外还有基于泰伯效应对润湿弯曲液面成像法以及构建法布里-珀罗腔等测量方法。现有的光学测量方法往往需要较多待测样品，实验仪器昂贵、操作复杂。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种针对竖直板上液滴的表面张力测量装置，以解决了现有技术中的光学测量方法需要较多待测样品或操作复杂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种针对竖直板上液滴的表面张力测量装置，包括光源、玻璃片、线阵CCD及计算机；光源用于产生水平光束，玻璃片竖直设置在光路上，待测液滴设置在玻璃片靠近光源的一侧表面上，待测液滴被光束贯穿；线阵CCD和光源分别设置在玻璃片的两侧，线阵CCD与光源对应设置；利用线阵CCD采集经待测液滴表面相位调制后光束的光强分布并传输至计算机。

进一步的，光源采用激光器。

进一步的，还包括测量平台，测量平台包括主滑轨、第一支架及第二支架，主滑轨沿光束水平设置，第一支架和第二支架均设置在主滑轨上，第一支架和第二支架能够沿主滑轨滑动；玻璃片设置在第一支架上，线阵CCD设置在第二支架上。

进一步的，第一支架包括第一支撑杆、连接板、第一旋钮、第二支撑杆、第二旋钮及平板夹，第一支撑杆的下端竖直设置在主滑轨上，第一支撑杆能够在主滑轨上滑动；第一支撑杆的上端与连接板的一端垂直固定连接，连接板的另一端设置第一旋钮，第二支撑杆的下端垂直设置在第一旋钮上；第二旋钮垂直水平设置在第二支撑杆的上端，平板夹与第二旋钮连接；玻璃片安装在平板夹上。

进一步的，第二支架包括第一滑轨、第二滑轨及采集台，第一滑轨竖直设置在主滑轨上，第一滑轨能够在主滑轨上滑动；第二滑轨垂直设置在第一滑轨上，第二滑轨能够在第一滑轨上上下滑动；采集台设置在第二滑轨上，采集台能够在第二滑轨上水平滑动，采集台的滑动方向与第一滑轨和第二滑轨的滑动方向垂直；线阵CCD固定设置在采集台上。

进一步的，光束的光斑直径大于待测液滴的最大半径。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种针对竖直板上液滴的表面张力测量装置，采用将待测液体设置在竖直玻璃片上，通过对光束衍射信号的采集，进而获得液体表面张力系数，本实用新型中待测样品仅为液滴，待测样品少，设备简单，操作方便。

进一步的，通过将玻璃片和线阵CCD设置在测量平台上，实现了对玻璃片和线阵CCD的实时调节，确保了测量结果的准确性。