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流體型滅火劑表面張力測量中的誤差分析
來源:本站原創(chuàng) 瀏覽 226 次 發(fā)布時間:2020-11-13
表面張力儀、界面張力儀廠家介紹泡沫滅火劑、水系滅火劑等流體型滅火劑產(chǎn)品表面張力測量方法以及測量過程中容易出現(xiàn)的各種誤差,對其產(chǎn)生的原因進行分析??赏ㄟ^恒溫水域或低溫試驗槽等控溫裝置確保測量溫度在合理的范圍內(nèi),盡量減小溫度造成的測量誤差。應(yīng)保證測量中泡沫溶液質(zhì)量分數(shù)的精確性;在測量時要注意保持銷金環(huán)的菰度和水平度,鉗全環(huán)使用后應(yīng)注意清洗并高溫灼燒。
1表面張力的測量
液體表面張力的測定方法分靜力學法和動力學法。 靜力學法有毛細管上升法、du Nouy環(huán)法、Wilhelmy盤法 法等,動力學法有震蕩射流法、毛細管波法等.迄今為止,實際生產(chǎn)中多采用靜力學測定方法。而在消防科技 領(lǐng)域中,最常用來測量流體滅火劑產(chǎn)品表面張力的方法 是吊環(huán)法,即duNoiiy環(huán)法。吊環(huán)法是一種直接測定被 測液體表面張力,不需提供基準物質(zhì)表面張力的方法。 因而具有精度較高、操作簡便、結(jié)果直接等特點。吊環(huán)法 測量原理。
如圖1所示,將一個用直徑為2r由鈕絲制成的內(nèi)徑 為2R'的圓環(huán)平置于液面,當圓環(huán)被向上緩慢提起時,在請修科孕與技術(shù)2013年3月第32卷第3期圓環(huán)的內(nèi)外表面會形成與環(huán)表面相垂直的液膜,內(nèi)外液 膜表面張力的合力豎直向下與拉力平衡。當液膜被切斷 的瞬間,設(shè)此時液體的表面張力為S總拉力與圓環(huán)重力 的差為八則有式(1)。
f= 2nR'a + 2no{R'4- r) (1)
如果令R = R' + r,而且當該伯絲足夠細,與圓環(huán)的 內(nèi)徑2R'相比,可以將其直徑2r忽略為零的話,則式(1) 可以改寫為式(2)。
(2)
對于拉力f的測量,一般利用電阻應(yīng)變片來實現(xiàn)表 面張力的非電量電測,提高實驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準確度, 并實現(xiàn)自動化測量,既利用吊環(huán)法并結(jié)合計算機實現(xiàn)自 動化測量。
但是,由于液膜有一定的厚度,同時由于上拉環(huán)也將 帶起若干液體,并且環(huán)的半徑和被拉起的液膜的半徑稍 有不同,所以吊環(huán)法的精度稍低,但是應(yīng)用很方便,不僅 可以測量氣一液界面的表面張力,也可以測量液一液界 面張力。對于外力,可以使用螺旋秤或者傳感器測量,當 然圓環(huán)要相當平整,通常用鉗或含10%錠的鉗制成。
2測量中的誤差分析
筆者對流體型滅火劑產(chǎn)品表面張力測量過程中可能 出現(xiàn)的幾種誤差進行分析,并提出可供參考的避免誤差 發(fā)生的方法。
2.1溫度影響造成的誤差
溫度條件對于液體表面張力存在著很大的影響。大 量試驗數(shù)據(jù)表明,液體的表面張力會隨著溫度的升高而 降低。通過對一系列流體滅火劑產(chǎn)品,包括不同配比的 泡沫滅火劑(成膜型)、水系滅火劑等樣品進行測試,可以 清晰地從表1、表2中看出,溫度的變化對流體型滅火剤 的表面張力存在一定程度的影響。