[发明专利]基于液滴轮廓曲线两测量点的液体表面张力的测量方法

摘要

本发明涉及一种基于液滴轮廓曲线两测量点的液体表面张力的测量方法，该方法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定两测量点并测量出两测量点间的竖直距离、过测量点的水平线与液滴轮廓曲线交点间的距离、液滴轮廓曲线在两测量点处的切线与水平线间的夹角；根据液滴轮廓曲线计算出两测量点所在的水平面之间的液体体积；然后直接计算出液体的界面张力。本发明对液滴轮廓曲线直接测量计算得到液体的界面张力，不需要复杂的数值模拟过程辅助。可实现液滴轮廓曲线顶点发生缺失或局部轮廓曲线缺失时对液体界面张力的测量。

主权项

一种基于液滴轮廓曲线两测量点的液体表面张力的测量方法，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定两测量点并测量出两测量点间的竖直距离、过测量点的水平线与液滴轮廓曲线交点间的距离、液滴轮廓曲线在两测量点处的切线与水平线间的夹角；根据液滴轮廓曲线计算出两测量点所在的水平面之间的液体体积；然后根据下述公式直接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 = ρgV - πρgr 2 H 2 πr ( sin θ 2 - sin θ 1 ) , 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 = πρgr 2 H - ρgV 2 πr ( sin θ 2 - sin θ 1 ) , 其中γ为液体表面张力，ρ为液体的密度，g为重力加速度，r为液滴轮廓曲线与过选定测量点的水平面的交点与该测量点之间距离的一半，H为两测量点间的竖直距离，V为过两测量点水平面间所夹的液体体积，θ1为液滴轮廓曲线在第一测量点处的切线与水平线间的夹角，θ2为液滴轮廓曲线在第二测量点处的切线与水平线间的夹角。