[发明专利]基于液滴轮廓曲线四测量点的液体界面张力的测量方法

权利要求书

1.一种基于液滴轮廓曲线四测量点的液体界面张力的测量方法，是：采用图像采集设备摄制液滴在辅助测试平台上表面上铺展的图片或液滴悬挂于水平放置的轴对称辅助支承表面下的图片，对图片进行处理提取液滴轮廓曲线；在液滴轮廓曲线上选取四个测量点，测量相邻测量点间的竖直距离、每个测量点处过测量点的水平线与液滴轮廓曲线的交点间的距离、每个测量点处的液滴轮廓曲线的切线与水平线之间的夹角；根据液滴轮廓曲线计算出与四个测量点相关的液体体积；根据下述公式计算出液体的界面张力：

当液滴轮廓曲线提取于液滴在辅助测试平台上表面上铺展的图片时，界面张力计算公式是：

γ=ρgr22πV1-(r22-r12)(r42-r32)V2-πr12H1+π(r22-r12)H2+(r22-r12)(r42-r32)πr42H3r2r4(r22-r12)r3(r42-r32)(r4sinθ3-r3sinθ4)-r1(r2sinθ1-r1sinθ2)+r22-r12r3(r3sinθ2-r2sinθ3),]]>

当液滴轮廓曲线提取于液滴悬挂于水平放置的轴对称辅助支承表面下的图片时，界面张力计算公式是：

γ=ρgr22π(r22-r12)(r42-r32)V2-V1+πr12H1-π(r22-r12)H2-(r22-r12)(r42-r32)πr42H3r2r4(r22-r12)r3(r42-r32)(r4sinθ3-r3sinθ4)-r1(r2sinθ1-r1sinθ2)+r22-r12r3(r3sinθ2-r2sinθ3),]]>其中γ

为液体表面张力，ρ为液体的密度，g为重力加速度，r₁为液滴轮廓曲线与过第一测量点的水平线的交点到该测量点之间距离的一半，r₂为液滴轮廓曲线与过第二测量点的水平线的交点到该测量点之间距离的一半，r₃为液滴轮廓曲线与过第三测量点的水平线的交点到该测量点之间距离的一半，r₄为液滴轮廓曲线与过第四测量点的水平线的交点到该测量点之间距离的一半，θ₁为液滴轮廓曲线在第一测量点处的切线与水平线之间的夹角，θ₂为液滴轮廓曲线在第二测量点处的切线与水平线之间的夹角，θ₃为液滴轮廓曲线在第三测量点处的切线与水平线之间的夹角，θ₄为液滴轮廓曲线在第三测量点处的切线与水平线之间的夹角，H₁为第一测量点到第二测量点的竖直距离，H₂为第二测量点到第三测量点的竖直距离，H₃第三测量点到第四测量点间的竖直距离，V₁为从过第一测量点的水平面到过第二测量点的水平面间的液体体积，V₂为从过第三测量点的水平面到过第四测量点的水平面间的液体体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述与测量点相关的液体体积，为每组的两个测量点形成的水平面之间所包围的液体体积，通过公式进行计算，其中V为所求体积，h为图像每个像素的真实高度，i为所计算的像素层，i＝0为下测量点所在的像素层，F＝N为上测量点的像素层，r_i为第i像素层上的液滴轮廓曲线的半径。