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接觸角測量儀的懸滴體積與懸滴法張力測量的關(guān)系
接觸角測量儀的懸滴體積與懸滴法張力測量的關(guān)系
當(dāng)懸滴體積比較小時，其形狀比較接近于球，此時，計(jì)算得到的表面張力值在數(shù)學(xué)上相當(dāng)于一個很小的數(shù)值(分子)除上另一個很小的數(shù)值(分母)得到的結(jié)果，但由于實(shí)驗(yàn)誤差的存在，分母的誤差值基本上是給定的，所以在這種情況下，得到的結(jié)果誤差較大(因?yàn)榉帜钢档南鄬φ`差較大)。
隨著懸滴體積的不斷增大，上面的分子和分母值也不斷地增大，但由于分母值的誤差值基本上是給定的，不隨懸滴體積而增大，所以分母值的相對誤差隨著懸滴體積的增大而減小，使得得到的結(jié)果值的誤差隨著懸滴體積的增大而下降。當(dāng)分母值的誤差與分母值相比基本可以忽略時，計(jì)算得到的結(jié)果值的誤差也不再隨著懸滴體積的進(jìn)一步增大而(可測覺地)改變。當(dāng)懸滴體積增大到一定值時，懸滴自身的重力可以克服表面張力的作用而發(fā)生脫落，對應(yīng)于發(fā)生脫落前一時刻的懸滴體積被稱為大可達(dá)懸滴體積 Vm。
對于多數(shù)體系，當(dāng)懸滴的體積超過大可達(dá)懸滴體積 Vm 的 65-70% 以上時，測量得到的表面張力值不再隨懸滴的體積而變化，或者更準(zhǔn)確地說，測量得到的結(jié)果的誤差將保持在0.1%以內(nèi)。所以如果希望得到的測量數(shù)值的準(zhǔn)確性在0.1% 或更好，應(yīng)該控制懸滴體積在 Vm 的 65-70% 到約 97% 的范圍內(nèi)，而這是一個挺大的、相當(dāng)容易達(dá)成的體積范圍。
為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們的軟件會自動給出一懸滴質(zhì)量指標(biāo)，并給出對應(yīng)的相對誤差，提示用戶是否有必要進(jìn)一步增大懸滴的體積來提高準(zhǔn)確性。另外我們*的全自動懸滴測量法，將自動地產(chǎn)生合適體積的懸滴用于進(jìn)行測量，并且在整個測量過程中 -- 即使表面張力值隨時間而快速地變化 – 控制懸滴始終處于合適的體積范圍。
但這并不表示體積小于這一范圍的懸滴不能夠用于進(jìn)行測量。當(dāng)懸滴的體積超過 Vm 的約 10% 時，*可以進(jìn)行測量，只是在這種情況下獲得的測量結(jié)果的誤差還比較大，可能在 1-3% 左右，但這一誤差將隨著懸滴的增大而迅速減小。
( 本文內(nèi)容得到授權(quán)所有者的授權(quán)許可)
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