[发明专利]一种基于液滴机械振动的液体表面张力测试方法有效
| 申请号： | 201711468633.5 | 申请日： | 2017-12-29 |
| 公开（公告）号： | CN108318384B | 公开（公告）日： | 2021-03-26 |
| 发明（设计）人： | 张鲁凝;张丽明 | 申请（专利权）人： | 同济大学 |
| 主分类号： | G01N13/02 | 分类号： | G01N13/02 |
| 代理公司： | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人： | 杨元焱 |
| 地址： | 200092 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 机械振动 液体 表面张力 测试 方法 | ||
1.一种基于液滴机械振动的液体表面张力测试方法，其特征在于，用多普勒超声仪将自由液滴的表面毛细波振动转换为多普勒频移信号，经计算机信号处理模块收集并进行数据处理，具体包括以下步骤：
(1)在多普勒超声仪的超声探头上放置疏水基片，通过微量注射器产生液滴于疏水基片上；
(2)通过具有自动回弹功能的振动触发装置使液滴发生振动，振动触发装置回弹后，液滴发生自由振动；
(3)超声探头将液滴的自由振动转换为多普勒频移信号并加以放大；
(4)计算机信号处理模块对多普勒频移信号采集得到液滴自由振动特征图，傅里叶变换后得到振动频率特征图，分析振动频率特征图并读取二倍频峰频率；
(5)重复步骤(1)至(4)，测定不同质量液滴的二倍频峰频率，之后以液滴质量的倒数为横坐标，以二倍频峰频率的平方为纵坐标作图拟合直线，求出直线斜率，然后进一步得到液滴表面张力；
所述振动触发装置带有具有自动回弹功能的尖端，设于疏水基片的上部，所述振动触发装置的尖端为聚四氟乙烯材质，所述疏水基片与超声探头之间通过凝胶层耦合；
步骤(5)计算液滴表面张力所依据的公式为：
其中，fn为液滴表面毛细波的振动频率，从振动频率特征图中获得，n为液滴的振动模式，m为液滴的质量，γLV为液滴表面张力。
2.根据权利要求1所述的一种基于液滴机械振动的液体表面张力测试方法，其特征在于，所述微量注射器产生液滴的质量为5-20mg。
3.根据权利要求1所述的一种基于液滴机械振动的液体表面张力测试方法，其特征在于，步骤(4)中计算机信号处理模块包括用于数据采集的Audition软件以及用于数据处理的origin软件。
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