[实用新型]界面或表面扩张粘弹性测定仪

说明书

本实用新型属于粘弹性测量仪器技术领域，特别涉及郎缪尔(Langmuir)槽法的界面或表面扩张粘弹性测定仪。

界面或表面扩张粘弹性是乳状液油水界面或表面的重要性质，测量方法可以分为Langmuir槽法和液滴膨胀技术两大类。Langmuir槽法测量界面扩张粘弹性的实验装置所用的Langmuir槽与普通膜天平相似，界面的压缩或扩张由滑障的运动得到，根据滑障运动方式的不同，这类利用Langmuir槽测量界面扩张粘弹性的方法又可分为小幅低频振荡法、宏观形变法和界面或表面张力驰豫方法三种。这三种方法各有其优缺点，适用于不同的测量体系。虽然根据不同的测量方法制备出了相应的测量仪器，但由于这些测量仪器都是各自采取其中的某一种测量方法，所以测量方法受到了较大的限制。

现有Langmuir槽法的界面或表面扩张粘弹性测定仪，存在以下缺陷：(1)由于机械驱动方式的限制，已有的技术中滑障运动只能采取匀速运动方式或上面提到的三种运动方式中的一种，测量方法比较单一，难于得到丰富的实验数据，这给仪器的适用范围带来了较大限制。(2)由于Langmuir槽和滑障的设计，已有的技术要么只适用于表面扩张粘弹性的测量，要么在测量界面扩张粘弹性时对界面的扰动较大，可能会对测量带来不利的影响。

本实用新型的目的是克服现有郎缪尔(Langmuir)槽法的界面或表面扩张粘弹性测定仪存在的上述缺陷，提供一种可以使用小幅低频振荡法、宏观形变法和界面或表面张力驰豫法三种测量方法，对界面或表面扩张粘弹性进行测量的界面或表面扩张粘弹性测定仪，通过该测定仪能提供较全面的界面或表面扩张粘弹性实验数据。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型的界面或表面扩张粘弹性测定仪包括郎缪尔(Langmuir)槽体、滑障及滑障运动的机械控制部分、界面张力的测量部分和水浴恒温及测温系统；

在Langmuir槽1的槽体上设有进水口15、出水口16和温度传感器8；在Langmuir槽1的内部安装有滑障2；滑障2与具有反向螺纹的螺杆6连接，螺杆6与步进电机7连接；

滑障2由控制滑块运动的传动杆2-a、滑块2-b和架在传动杆2-a下的固定螺钉2-c组成；

温度传感器8、力传感器4和步进电机7通过接口板18与数据线接口9及电源线17相连；

数据线接口9引出的数据线11和电源线17与电路控制部分19连接，电路控制部分19上的数据线接口12通过数据线13与计算机的COM口14连接。

力传感器4固定在Langmuir槽体上方的力传感器支架5上，吊片3悬挂在力传感器4力臂上的挂钩上；吊片的水平位置是位于Langmuir槽的正中，平行于滑块2-b的方向，高度以油/水或空气/水界面的位置为准。

Langmuir槽1通过进水口15和出水口16与恒温水槽相连，以此来恒温。Langmuir槽体1的温度由温度传感器8测量。

所述的接口板18是与25针的数据线11连接。

所述的Langmuir槽体1的内部是阶梯式的结构。

整个仪器的工作过程(包括滑障运动、数据采集和数据处理)采用计算机自动控制。仪器由机械部分和电路控制部分、计算机及软件部分组成。计算机及软件部分的作用是发出指令和分析实验数据；电路控制部分的作用是将计算机指令转变成具体的电信号，将测量得到的电信号转变成数字信号传输给计算机，同时提供机械部分正常工作所需的电压；机械部分则是界面形变和界面张力测量的具体实施者。

所述的Langmuir槽体1的内部采用阶梯式的结构，其优点在于油水界面的位置很容易得到。

所述的滑障2，其传动杆2-a的一头与螺杆6相连，另一头挖出空槽，将滑块2-b套住，空槽的宽度与滑块2-b的厚度一致，固定螺钉2-c的作用是架住传动杆2-a，使其与滑块2-b的接触非常灵活。由于滑块2-b是通过传动杆2-a和它自身的重力压在Langmuir槽1上的，因此既可保障滑块2-b与槽体1的良好接触，使滑动起来摩擦力较小。

所述的滑块2-b的上半部分是一个半月形的聚四氟乙烯块，下半部分由外面镀了一层聚四氟乙烯的不锈钢片做成，不锈钢片用螺丝固定在上半部分的聚四氟乙烯块上。

所述的吊片用0.8mm厚的聚四氟乙烯薄片或镀了一层聚四氟乙烯的同等厚度的不锈钢片做成。用不锈钢丝或镍铬丝悬挂在力传感器的挂钩上。

所述的滑障的运动用步进电机驱动的具有反向螺纹的螺杆控制，通过计算机控制步进电机在单位时间内的运动步数，从而获得具有不同运动方程的运动方式(如正弦运动、指数方程的运动等等)。