本实用新型涉及一种表面张力或界面张力的测试原理综合演示及测量装置，属于物理化学分析测试领域。
背景技术：
格拉汉姆在1861年提出了胶体术语用于表征一种物质细分的状态，而胶体化学的定量分析在于表面张力、界面张力和接触角测量，并基于1805-1806年的young-laplace压力方程原理。young-laplace方程压力及其测量为人类准确认识和分析表面、界面及其状态提供了有效和可靠的依据。young-laplace方程的方程原式如下：
δp＝σ×(1/r1+1/r2)＝σ×(2/r0)
其中δp为液滴内外压力差，σ为表面张力或界面张力，单位mn/m或dyne/cm，r1和r2为接触位置的曲率半径，r0为液滴顶点曲率半径。
中国古代诗歌中便描述过“露似珍珠月似弓”的美好画面，唐代温庭筠的《荷叶杯·一点露珠凝冷》描述了典型的young-laplace曲线之美，“一点露珠凝冷，波影。”西汉刘安的《淮南万毕术》有丢针的故事，南宋的张世南《游宦纪闻》有验漆之说。“细篾一头作圈子，入油蘸”，观察是否有鼓面以验漆之真伪。这便是“拉脱法”。
技术成熟且常规的基于young-laplace方程压力的表面张力或界面张力测量按测试原理主要分为三类：(1)力学法；(2)影像轮廓分析法；(3)微压力法。力学法的原理包括(1)铂金板法(wilhelmyplatemethod)；(2)铂金环法(dunouyringmethod)。影像轮廓分析法包括：(1)悬滴法(pendantdropmethod)；(2)停滴法(sessiledropmethod)和约束停滴法(constrainedsessiledrop)；(3)旋转滴法(spinningdropmethod)；(4)滴体积法。微压力法包括：(1)最大气泡压力法；(2)毛细管上升微压力法。其他的动态方法包括振荡射流法、液桥法、毛细管波法等等因其操作较为复杂，实用性不强，实际教学意义不大。
赵国玺著《表面活性剂作用原理》、《interfacialtensiometry》(a.i.rusanov著,elsevier出版社1996年)《physicalchemistryofsurface》(arthurw.adamson著，awiley-intersciencepublication,1997年)等专著中对于各种测试原理进行了系统的总结与描述，国内外的众多专利也对各种原理进行了描述。
技术实现要素：
本实用新型为实现上述背景技术所提及的问题：提供一种表面张力或界面张力的测试原理综合演示及测量装置，主要介绍其结构组成、部件选用及其连接关系和测试表面张力和界面张力算法等各个方面。
本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，包括背景灯滑块，两个第一导轨，四个l形固定块，两个第二导轨，称重传感器滑块，进液及压力测试系统滑块，成像系统滑块，样品台固定滑块，两个所述第一导轨和两个所述第二导轨通过顶丝固定四个l型固定块而呈“口”字形结构，且两个所述第一导轨相对应，两个所述第二导轨相对应，所述成像系统滑块和背景灯滑块分别滑动设在两个第一导轨上，所述称重传感器滑块和进液及压力测试系统滑块滑动设在同一个第二导轨上，所述样品台固定滑块滑动设在另一个第二导轨上；
所述背景灯滑块上设有背景灯，所述称重传感器滑块上设有称重传感器系统，所述进液及压力测试系统滑块上设有进液及压力测试系统，所述成像系统滑块上设有成像系统，所述样品台固定滑块上设有样品台模块。
作为优选实例，所述称重传感器系统包括称重传感器和力学法测试探头，所述力学法测试探头为铂金板或铂金环，所述称重传感器通过螺丝固定在称重传感器滑块上，所述力学法测试探头通过挂钩或夹子与称重传感器固定连接。
作为优选实例，所述进液及压力测试系统包括进液及压力测试机构、三角块支架和xy两轴平移台，所述xy两轴平移台的底部通过螺丝与进液及压力测试系统滑块固定连接，所述三角块支架的底部通过螺丝与xy两轴平移台固定连接，所述进液及压力测试机构通过螺丝与三角块支架固定连接，所述进液及压力测试机构上安装有压力传感器。
作为优选实例，所述成像系统包括显微镜头、摄像机和带俯仰功能的镜头固定支架，所述带俯仰功能的镜头固定支架通过螺丝固定在成像系统滑块上，所述摄像机通过螺丝固定在带俯仰功能的镜头固定支架上，所述显微镜头通过c型快装接口与摄像机相连接。
作为优选实例，所述样品台模块包括二维水平调整样品台、旋转滴测试模块、z轴升降台、xy二维样品台移动平台，所述二维水平调整样品台、旋转滴测试模块、z轴升降台、xy二维样品台移动平台、样品台固定滑块从上到下依次通过螺丝相互固定。
作为优选实例，所述进液及压力测试机构包括光学平移台、两个进液用光学平移台、顶针固定座、微量进液器、鲁尔三通阀、鲁尔快接转螺纹结构转接头、多通连接块、温度传感器、压力传感器固定座、压力传感器、针头，
所述光学平移台和两个进液用光学平移台通过螺丝固定连接；
两个所述进液用光学平移台分别安装了顶针固定座；
所述微量进液器底端通过鲁尔快接头与鲁尔三通阀相连接；所述鲁尔快接转螺纹结构转接头与多通连接块通过鲁尔快接转螺纹结构转接头上的螺丝相连接；
所述针头与多通连接块通过鲁尔快接头连接，最终形成一个进液组合结构；所述进液组合结构顶端与顶针固定座通过固定螺丝连接，所述进液组合结构底端通过多通连接块上的安装螺丝孔与两个进液用光学平移台的固定部分相连接；
所述压力传感器与压力传感器固定座通过固定螺丝连接，并与多通连接块采用管式快接头连接；
所述温度传感器通过螺丝与两个进液用光学平移台的固定部分相连接。
作为优选实例，所述旋转滴测试模块包括旋转滴主体、外壳支架、高速电机、电机固定支架、联轴器、第一轴承、第二轴承、旋转轴、旋转液滴、样品管、压帽、旋转滴主体，
所述高速电机通过螺丝固定连接到电机固定支架上，并通过联轴器与旋转轴相连接；
所述旋转轴通过安装到支架一端两侧的第一轴承和第二轴承，与旋转滴主体相连接；
当样品管中间装入了被测试样品后，通过旋转轴的对外端端口插入后，采用压帽与旋转轴连接；
高速电机外侧设有外壳支架，外壳支架安装到旋转滴主体上；
当高速电机转动时，被测试样品形成旋转液滴。
作为优选实例，四个所述l形固定块的底部均设有水平调整脚。
一种表/界面张力的测试方法，其特征在于，包括以下几个方面：
采用称重传感器系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于铂金板法wilhelmyplate和铂金环法(dunouyring)的测试表面张力或界面张力值的操作，
具体实施方式如下：
第一步：装载样品，调整二维水平调整样品台位置和称重传感器位置，将样品皿套装在一个低于样品皿高度的容器里后，在样品皿里装上被测试液体样品，直到样品从样品皿上边沿溢出，移动进液及压力测试系统滑块，并移动称重传感器滑块至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块和背景灯滑块，使得铂金板或铂金环的力学法测试探头在视野范围内；
第二步：测试操作：手动或通过计算机控制z轴升降台，将被测试样品上升，通过设置称重传感器读值，当阈值达到后，停止二维水平调整样品台上升，实时读取称重传感器得到的值，同时，将成像系统捕捉到的图像进行实时图像处理后，得到液体在铂金板或铂金环的力学法测试探头上的接触角值以及相应的爬升高度值，铂金环法的操作原理进一步的优化为，二维水平调整样品台上升直到浸入样品至某个深度阈值后，二维水平调整样品台下降，实时捕捉最大拉升力时的图像和称重传感器的值；
第三步：计算得到表面张力值，通过运用铂金板法和铂金环法计算公式，计算得到相应的表面张力值；
采用进液及压力测试系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于气泡压力法、滴体积法和影像分析法的测试表面张力或界面张力值的操作；
气泡压力法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在样品皿里装上被测试液体样品，移动称重传感器滑块后，再移动进液及压力测试系统滑块，使得针头至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块和背景灯滑块，使得针头在视野范围内；
第二步：测试操作，手动或自动上升z轴升降台，将被测试样品上升，直到针头浸入一个高度阈值后停止上升，通过两个进液用光学平移台，顶出空气到被测试液体内，实时捕捉压力传感器中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过younglaplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
滴体积法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器中加入被测试样品，移动称重传感器滑块后，再移动进液及压力测试系统滑块，使得针头至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块和背景灯滑块，使得针头在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器中的压力值、微量进液器的体积值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过younglaplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
影像轮廓分析法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器中加入被测试样品，移动称重传感器滑块后，再移动进液及压力测试系统滑块，使得针头至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块和背景灯滑块，使得针头在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值、高度值等参数，通过younglaplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
采用旋转滴模块以及液像分析法模块，完成基于旋转滴法的表面或界面张力值的操作；
具体实施办法如下所示：
第一步：调整成像系统位置，调整成像系统滑块和背景灯滑块，通过标准校准放大率球辅助，使得样品管及旋转液滴在视野范围内；
第二步：在样品管内装上被测试液体，测试表面张力值时，在被测试液体内注入2-5ul气泡；测试界面张力值时，在被测试液体内注入2-5ul油相；
第三步：将样品管插入到旋转轴内，压上压帽；
第四步：启动高速电机，形成旋转液滴；
第五步：通过读取旋转滴模块中的高速电机的转速值以及液滴的成像轮廓，采用younglaplace方程，计算得到界面张力或表面张力值。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所提及的由两个第一导轨、两个第二导轨和四个l型固定块所围成的整体形成“口”字形结构，且“口”字形结构上包括称重传感器系统、进液及压力测试系统、成像系统、样品台模块和旋转滴测试模块，同时结合各模块的优缺点进行综合分析，解决长期以来测值精度不高的问题，本装置可广泛应用于大专院校、科研单位的本科、硕士和博士物理化学的教学演示，对于深刻和直观地理解表面张力测试原理、改进测试方法、提升测值精度，具有极高的推广价值。
附图说明
图1：本实用新型的结构示意图；
图2：本实用新型中的第一导轨、第二导轨、称重传感器滑块，进液及压力测试系统滑块，成像系统滑块，样品台固定滑块、l型固定块组成整体的侧视图、正视图、顶视图；
图3：本实用新型中进液机构的结构示意图；
图4：本实用新型中旋转滴模块的结构示意图。
图1中：背景灯1、背景灯滑块2、第一导轨3、l形固定块4、第二导轨5、称重传感器滑块6、称重传感器7、力学法测试探头8、含有压力传感器的进液机构9、光学平移台9-1、进液用光学平移台9-2、顶针固定座9-3、微量进液器9-4、鲁尔三通阀9-5、鲁尔快接转螺纹结构转接头9-6、多通连接块9-7、温度传感器9-8、压力传感器固定座9-9、压力传感器9-10、针头9-11、三角块支架10、xy两轴平移台11、进液及压力测试系统滑块12、成像系统滑块13、显微镜头14、摄像机15、带俯仰功能的镜头固定支架16、旋转滴模块17、外壳支架17-1、高速电机17-2、电机固定支架17-3、联轴器17-4、第一轴承17-5、第二轴承17-6、旋转轴17-7、旋转液滴17-8、样品管17-9、压帽17-10、旋转滴主体17-11、z轴升降升降台18、xy二维样品台移动平台19、样品台固定滑块20、四脚水平调整脚21、二维水平调整样品台22。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本实用新型。
实施例一
一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，包括背景灯滑块2，两个第一导轨3，四个l形固定块4，两个第二导轨5，称重传感器滑块6，进液及压力测试系统滑块12，成像系统滑块13，样品台固定滑块20，两个第一导轨3和两个所述第二导轨5通过顶丝固定四个l型固定块4而呈“口”字形结构，且两个第一导轨3相对应，两个第二导轨5相对应，成像系统滑块13和背景灯滑块2分别滑动设在两个第一导轨3上，称重传感器滑块6和进液及压力测试系统滑块12滑动设在同一个第二导轨5上，样品台固定滑块20滑动设在另一个第二导轨5上；
背景灯滑块2上设有背景灯1，称重传感器滑块6上设有称重传感器系统，进液及压力测试系统滑块12上设有进液及压力测试系统，成像系统滑块13上设有成像系统，样品台固定滑块20上设有样品台模块。
称重传感器系统包括称重传感器7和力学法测试探头8，力学法测试探头8为铂金板或铂金环，称重传感器7通过螺丝固定在称重传感器滑块6上，力学法测试探头8通过挂钩或夹子与称重传感器7固定连接。
进液及压力测试系统包括进液及压力测试机构9、三角块支架10和xy两轴平移台11，xy两轴平移台11的底部通过螺丝与进液及压力测试系统滑块12固定连接，三角块支架10的底部通过螺丝与xy两轴平移台11固定连接，进液及压力测试机构9通过螺丝与三角块支架10固定连接，进液及压力测试机构9上安装有压力传感器。
成像系统包括显微镜头14、摄像机15和带俯仰功能的镜头固定支架16，带俯仰功能的镜头固定支架16通过螺丝固定在成像系统滑块13上，摄像机15通过螺丝固定在带俯仰功能的镜头固定支架16上，显微镜头14通过c型快装接口与摄像机15相连接。
样品台模块包括二维水平调整样品台22、旋转滴测试模块17、z轴升降台18、xy二维样品台移动平台19，二维水平调整样品台22、旋转滴测试模块17、z轴升降台18、xy二维样品台移动平台19、样品台固定滑块20从上到下依次通过螺丝相互固定。
进液及压力测试机构包括光学平移台9-1、两个进液用光学平移台9-2、顶针固定座9-3、微量进液器9-4、鲁尔三通阀9-5、鲁尔快接转螺纹结构转接头9-6、多通连接块9-7、温度传感器9-8、压力传感器固定座9-9、压力传感器9-10、针头9-11，
光学平移台9-1和两个进液用光学平移台9-2通过螺丝固定连接；
两个进液用光学平移台9-2分别安装了顶针固定座9-3；
微量进液器9-4底端通过鲁尔快接头与鲁尔三通阀9-5相连接；鲁尔快接转螺纹结构转接头9-6与多通连接块9-7通过鲁尔快接转螺纹结构转接头9-6上的螺丝相连接；
针头9-11与多通连接块9-7通过鲁尔快接头连接，最终形成一个进液组合结构；进液组合结构顶端与顶针固定座9-3通过固定螺丝连接，进液组合结构底端通过多通连接块9-7上的安装螺丝孔与两个进液用光学平移台9-2的固定部分相连接；
压力传感器9-10与压力传感器固定座9-9通过固定螺丝连接，并与多通连接块9-7采用管式快接头连接；
温度传感器9-8通过螺丝与两个进液用光学平移台9-2的固定部分相连接。
旋转滴测试模块17包括旋转滴主体、外壳支架17-1、高速电机17-2、电机固定支架17-3、联轴器17-4、第一轴承17-5、第二轴承17-6、旋转轴17-7、旋转液滴17-8、样品管17-9、压帽17-10、旋转滴主体17-11，
高速电机17-2通过螺丝固定连接到电机固定支架17-3上，并通过联轴器17-4与旋转轴17-7相连接；
旋转轴17-7通过安装到支架一端两侧的第一轴承17-5和第二轴承17-6，与旋转滴主体17-11相连接；
当样品管17-9中间装入了被测试样品后，通过旋转轴17-7的对外端端口插入后，采用压帽17-10与旋转轴17-7连接；
高速电机17-2外侧设有外壳支架17-1，外壳支架17-1安装到旋转滴主体17-11上；
当高速电机17-2转动时，被测试样品形成旋转液滴17-8。
四个l形固定块4的底部均设有水平调整脚21。
一种表/界面张力的测试方法，包括以下几个方面：
1)采用称重传感器系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于铂金板法wilhelmyplate和铂金环法(dunouyring)的测试表面张力或界面张力值的操作，
具体实施方式如下：
第一步：装载样品，调整二维水平调整样品台22位置和称重传感器7位置，将样品皿套装在一个低于样品皿高度的容器里后，在样品皿里装上被测试液体样品，直到样品从样品皿上边沿溢出，移动进液及压力测试系统滑块12，并移动称重传感器滑块6至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得铂金板或铂金环的力学法测试探头8在视野范围内；
第二步：测试操作：手动或通过计算机控制z轴升降台18，将被测试样品上升，通过设置称重传感器7读值，当阈值达到后，停止二维水平调整样品台22上升，实时读取称重传感器7得到的值，同时，将成像系统捕捉到的图像进行实时图像处理后，得到液体在铂金板或铂金环的力学法测试探头8上的接触角值以及相应的爬升高度值，铂金环法的操作原理进一步的优化为，二维水平调整样品台22上升直到浸入样品至某个深度阈值后，二维水平调整样品台22下降，实时捕捉最大拉升力时的图像和称重传感器7的值；
第三步：计算得到表面张力值，通过运用铂金板法和铂金环法计算公式，计算得到相应的表面张力值；
2)采用进液及压力测试系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于气泡压力法、滴体积法和影像分析法的测试表面张力或界面张力值的操作；
气泡压力法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在样品皿里装上被测试液体样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头9-11至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头9-11在视野范围内；
第二步：测试操作，手动或自动上升z轴升降台1-18，将被测试样品上升，直到针头9-11浸入一个高度阈值后停止上升，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出空气到被测试液体内，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
滴体积法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器9-4中加入被测试样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值、微量进液器9-4的体积值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
影像轮廓分析法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器9-4中加入被测试样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头9-11至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头9-11在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值、高度值等参数，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
3)采用旋转滴模块以及液像分析法模块，完成基于旋转滴法的表面或界面张力值的操作；
具体实施办法如下所示：
第一步：调整成像系统位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，通过标准校准放大率球辅助，使得样品管17-9及旋转液滴17-8在视野范围内；
第二步：在样品管17-9内装上被测试液体，测试表面张力值时，在被测试液体内注入2ul气泡；测试界面张力值时，在被测试液体内注入2ul油相；
第三步：将样品管17-9插入到旋转轴17-7内，压上压帽17-10；
第四步：启动高速电机17-2，形成旋转液滴17-8；
第五步：通过读取旋转滴模块中的高速电机17-2的转速值以及液滴的成像轮廓，采用young-laplace方程，计算得到界面张力或表面张力值。
实施例二
本实施例采用与实施例一同样的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置；
一种表/界面张力的测试方法，包括以下几个方面：
1)采用称重传感器系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于铂金板法wilhelmyplate和铂金环法(dunouyring)的测试表面张力或界面张力值的操作，
具体实施方式如下：
第一步：装载样品，调整二维水平调整样品台22位置和称重传感器7位置，将样品皿套装在一个低于样品皿高度的容器里后，在样品皿里装上被测试液体样品，直到样品从样品皿上边沿溢出，移动进液及压力测试系统滑块12，并移动称重传感器滑块6至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得铂金板或铂金环的力学法测试探头8在视野范围内；
第二步：测试操作：手动或通过计算机控制z轴升降台18，将被测试样品上升，通过设置称重传感器7读值，当阈值达到后，停止二维水平调整样品台22上升，实时读取称重传感器7得到的值，同时，将成像系统捕捉到的图像进行实时图像处理后，得到液体在铂金板或铂金环的力学法测试探头8上的接触角值以及相应的爬升高度值，铂金环法的操作原理进一步的优化为，二维水平调整样品台22上升直到浸入样品至某个深度阈值后，二维水平调整样品台22下降，实时捕捉最大拉升力时的图像和称重传感器7的值；
第三步：计算得到表面张力值，通过运用铂金板法和铂金环法计算公式，计算得到相应的表面张力值；
2)采用进液及压力测试系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于气泡压力法、滴体积法和影像分析法的测试表面张力或界面张力值的操作；
气泡压力法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在样品皿里装上被测试液体样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头9-11至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头9-11在视野范围内；
第二步：测试操作，手动或自动上升z轴升降台1-18，将被测试样品上升，直到针头9-11浸入一个高度阈值后停止上升，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出空气到被测试液体内，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
滴体积法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器9-4中加入被测试样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值、微量进液器9-4的体积值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
影像轮廓分析法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器9-4中加入被测试样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头9-11至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头9-11在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值、高度值等参数，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
3)采用旋转滴模块以及液像分析法模块，完成基于旋转滴法的表面或界面张力值的操作；
具体实施办法如下所示：
第一步：调整成像系统位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，通过标准校准放大率球辅助，使得样品管17-9及旋转液滴17-8在视野范围内；
第二步：在样品管17-9内装上被测试液体，测试表面张力值时，在被测试液体内注入3ul气泡；测试界面张力值时，在被测试液体内注入3ul油相；
第三步：将样品管17-9插入到旋转轴17-7内，压上压帽17-10；
第四步：启动高速电机17-2，形成旋转液滴17-8；
第五步：通过读取旋转滴模块中的高速电机17-2的转速值以及液滴的成像轮廓，采用young-laplace方程，计算得到界面张力或表面张力值。
实施例三
本实施例采用与实施例一同样的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置；
一种表/界面张力的测试方法，包括以下几个方面：
1)采用称重传感器系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于铂金板法wilhelmyplate和铂金环法(dunouyring)的测试表面张力或界面张力值的操作，
具体实施方式如下：
第一步：装载样品，调整二维水平调整样品台22位置和称重传感器7位置，将样品皿套装在一个低于样品皿高度的容器里后，在样品皿里装上被测试液体样品，直到样品从样品皿上边沿溢出，移动进液及压力测试系统滑块12，并移动称重传感器滑块6至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得铂金板或铂金环的力学法测试探头8在视野范围内；
第二步：测试操作：手动或通过计算机控制z轴升降台18，将被测试样品上升，通过设置称重传感器7读值，当阈值达到后，停止二维水平调整样品台22上升，实时读取称重传感器7得到的值，同时，将成像系统捕捉到的图像进行实时图像处理后，得到液体在铂金板或铂金环的力学法测试探头8上的接触角值以及相应的爬升高度值，铂金环法的操作原理进一步的优化为，二维水平调整样品台22上升直到浸入样品至某个深度阈值后，二维水平调整样品台22下降，实时捕捉最大拉升力时的图像和称重传感器7的值；
第三步：计算得到表面张力值，通过运用铂金板法和铂金环法计算公式，计算得到相应的表面张力值；
2)采用进液及压力测试系统和影像轮廓分析模块，并使用样品台模块，完成基于气泡压力法、滴体积法和影像分析法的测试表面张力或界面张力值的操作；
气泡压力法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在样品皿里装上被测试液体样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头9-11至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头9-11在视野范围内；
第二步：测试操作，手动或自动上升z轴升降台1-18，将被测试样品上升，直到针头9-11浸入一个高度阈值后停止上升，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出空气到被测试液体内，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
滴体积法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器9-4中加入被测试样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值、微量进液器9-4的体积值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
影像轮廓分析法的实施办法为：
第一步：装载样品及调整进液及压力测试系统位置，在微量进液器9-4中加入被测试样品，移动称重传感器滑块6后，再移动进液及压力测试系统滑块12，使得针头9-11至成像系统的焦距位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，使得针头9-11在视野范围内；
第二步：测试操作，通过两个进液用光学平移台9-2，顶出被测试液体，实时捕捉压力传感器9-10中的压力值以及成像系统中的相应数据点的图像中的顶点曲率半径值、高度值等参数，通过young-laplace方程原式，计算得到相应的表面张力值；
3)采用旋转滴模块以及液像分析法模块，完成基于旋转滴法的表面或界面张力值的操作；
具体实施办法如下所示：
第一步：调整成像系统位置，调整成像系统滑块13和背景灯滑块2，通过标准校准放大率球辅助，使得样品管17-9及旋转液滴17-8在视野范围内；
第二步：在样品管17-9内装上被测试液体，测试表面张力值时，在被测试液体内注入5ul气泡；测试界面张力值时，在被测试液体内注入5ul油相；
第三步：将样品管17-9插入到旋转轴17-7内，压上压帽17-10；
第四步：启动高速电机17-2，形成旋转液滴17-8；
第五步：通过读取旋转滴模块中的高速电机17-2的转速值以及液滴的成像轮廓，采用young-laplace方程，计算得到界面张力或表面张力值。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：包括背景灯滑块(2)，两个第一导轨(3)，四个l形固定块(4)，两个第二导轨(5)，称重传感器滑块(6)，进液及压力测试系统滑块(12)，成像系统滑块(13)，样品台固定滑块(20)，两个所述第一导轨(3)和两个所述第二导轨(5)通过顶丝固定四个l型固定块(4)而呈“口”字形结构，且两个所述第一导轨(3)相对应，两个所述第二导轨(5)相对应，所述成像系统滑块(13)和背景灯滑块(2)分别滑动设在两个第一导轨(3)上，所述称重传感器滑块(6)和进液及压力测试系统滑块(12)滑动设在同一个第二导轨(5)上，所述样品台固定滑块(20)滑动设在另一个第二导轨(5)上；
所述背景灯滑块(2)上设有背景灯(1)，所述称重传感器滑块(6)上设有称重传感器系统，所述进液及压力测试系统滑块(12)上设有进液及压力测试系统，所述成像系统滑块(13)上设有成像系统，所述样品台固定滑块(20)上设有样品台模块。
2.根据权利要求1所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：所述称重传感器系统包括称重传感器(7)和力学法测试探头(8)，所述力学法测试探头(8)为铂金板或铂金环，所述称重传感器(7)通过螺丝固定在称重传感器滑块(6)上，所述力学法测试探头(8)通过挂钩或夹子与称重传感器(7)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：所述进液及压力测试系统包括进液及压力测试机构(9)、三角块支架(10)和xy两轴平移台(11)，所述xy两轴平移台(11)的底部通过螺丝与进液及压力测试系统滑块(12)固定连接，所述三角块支架(10)的底部通过螺丝与xy两轴平移台(11)固定连接，所述进液及压力测试机构(9)通过螺丝与三角块支架(10)固定连接，所述进液及压力测试机构(9)上安装有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：所述成像系统包括显微镜头(14)、摄像机(15)和带俯仰功能的镜头固定支架(16)，所述带俯仰功能的镜头固定支架(16)通过螺丝固定在成像系统滑块(13)上，所述摄像机(15)通过螺丝固定在带俯仰功能的镜头固定支架(16)上，所述显微镜头(14)通过c型快装接口与摄像机(15)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：所述样品台模块包括二维水平调整样品台(22)、旋转滴测试模块(17)、z轴升降台(18)、xy二维样品台移动平台(19)，所述二维水平调整样品台(22)、旋转滴测试模块(17)、z轴升降台(18)、xy二维样品台移动平台(19)、样品台固定滑块(20)从上到下依次通过螺丝相互固定。
6.根据权利要求3所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：所述进液及压力测试机构包括光学平移台(9-1)、两个进液用光学平移台(9-2)、顶针固定座(9-3)、微量进液器(9-4)、鲁尔三通阀(9-5)、鲁尔快接转螺纹结构转接头(9-6)、多通连接块(9-7)、温度传感器(9-8)、压力传感器固定座(9-9)、压力传感器(9-10)、针头(9-11)，
所述光学平移台(9-1)和两个进液用光学平移台(9-2)通过螺丝固定连接；
两个所述进液用光学平移台(9-2)分别安装了顶针固定座(9-3)；
所述微量进液器(9-4)底端通过鲁尔快接头与鲁尔三通阀(9-5)相连接；所述鲁尔快接转螺纹结构转接头(9-6)与多通连接块(9-7)通过鲁尔快接转螺纹结构转接头(9-6)上的螺丝相连接；
所述针头(9-11)与多通连接块(9-7)通过鲁尔快接头连接，最终形成一个进液组合结构；所述进液组合结构顶端与顶针固定座(9-3)通过固定螺丝连接，所述进液组合结构底端通过多通连接块(9-7)上的安装螺丝孔与两个进液用光学平移台(9-2)的固定部分相连接；
所述压力传感器(9-10)与压力传感器固定座(9-9)通过固定螺丝连接，并与多通连接块(9-7)采用管式快接头连接；
所述温度传感器(9-8)通过螺丝与两个进液用光学平移台(9-2)的固定部分相连接。
7.根据权利要求5所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：所述旋转滴测试模块(17)包括旋转滴主体、外壳支架(17-1)、高速电机(17-2)、电机固定支架(17-3)、联轴器(17-4)、第一轴承(17-5)、第二轴承(17-6)、旋转轴(17-7)、旋转液滴(17-8)、样品管(17-9)、压帽(17-10)、旋转滴主体(17-11)，
所述高速电机(17-2)通过螺丝固定连接到电机固定支架(17-3)上，并通过联轴器(17-4)与旋转轴(17-7)相连接；
所述旋转轴(17-7)通过安装到支架一端两侧的第一轴承(17-5)和第二轴承(17-6)，与旋转滴主体(17-11)相连接；
当样品管(17-9)中间装入了被测试样品后，通过旋转轴(17-7)的对外端端口插入后，采用压帽(17-10)与旋转轴(17-7)连接；
高速电机(17-2)外侧设有外壳支架(17-1)，外壳支架(17-1)安装到旋转滴主体(17-11)上；
当高速电机(17-2)转动时，被测试样品形成旋转液滴(17-8)。
8.根据权利要求1所述的一种表/界面张力的测试原理综合演示及测量装置，其特征在于：四个所述l形固定块(4)的底部均设有水平调整脚(21)。
技术总结