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流体型灭火剂表面张力测量中的误差分析

来源:上海谓载科技有限公司 浏览 784 次 发布时间:2021-06-22

表面张力仪、界面张力仪厂家介绍泡沫灭火剂、水系灭火剂等流体型灭火剂产品表面张力测量方法以及测量过程中容易出现的各种误差,对其产生的原因进行分析。可通过恒温水域或低温试验槽等控温装置确保测量温度在合理的范围内,尽量减小温度造成的测量误差。应保证测量中泡沫溶液质量分数的精确性;在测量时要注意保持销金环的菰度和水平度,钳全环使用后应注意清洗并高温灼烧。


1、表面张力的测量


液体表面张力的测定方法分静力学法和动力学法。静力学法有毛细管上升法、du Nouy环法、Wilhelmy盘法法等,动力学法有震荡射流法、毛细管波法等.迄今为止,实际生产中多采用静力学测定方法。而在消防科技领域中,最常用来测量流体灭火剂产品表面张力的方法是吊环法,即duNoiiy环法。吊环法是一种直接测定被测液体表面张力,不需提供基准物质表面张力的方法。因而具有精度较高、操作简便、结果直接等特点。吊环法测量原理。


如图1所示,将一个用直径为2r由钮丝制成的内径为2R'的圆环平置于液面,当圆环被向上缓慢提起时,在请修科孕与技术2013年3月第32卷第3期圆环的内外表面会形成与环表面相垂直的液膜,内外液膜表面张力的合力竖直向下与拉力平衡。当液膜被切断的瞬间,设此时液体的表面张力为S总拉力与圆环重力的差为八则有式(1)。


f=2nR'a+2no{R'4-r)(1)


如果令R=R'+r,而且当该伯丝足够细,与圆环的内径2R'相比,可以将其直径2r忽略为零的话,则式(1)可以改写为式(2)。


(2)


对于拉力f的测量,一般利用电阻应变片来实现表面张力的非电量电测,提高实验系统的稳定性和准确度,并实现自动化测量,既利用吊环法并结合计算机实现自动化测量。


但是,由于液膜有一定的厚度,同时由于上拉环也将带起若干液体,并且环的半径和被拉起的液膜的半径稍有不同,所以吊环法的精度稍低,但是应用很方便,不仅可以测量气一液界面的表面张力,也可以测量液一液界面张力。对于外力,可以使用螺旋秤或者传感器测量,当然圆环要相当平整,通常用钳或含10%锭的钳制成。


2、测量中的误差分析


笔者对流体型灭火剂产品表面张力测量过程中可能出现的几种误差进行分析,并提出可供参考的避免误差发生的方法。


2.1、温度影响造成的误差


温度条件对于液体表面张力存在着很大的影响。大量试验数据表明,液体的表面张力会随着温度的升高而降低。通过对一系列流体灭火剂产品,包括不同配比的泡沫灭火剂(成膜型)、水系灭火剂等样品进行测试,可以清晰地从表1、表2中看出,温度的变化对流体型灭火剤的表面张力存在一定程度的影响。