【應用】根據ASTM D971測量絕緣油與水的界面張力用于絕緣油質(zhì)量的評估

         根據ASTM D971標準，Du Noüy環(huán)法可用于測量油與水的界面張力。界面張力是通過(guò)測量當金屬絲環(huán)被拉出液體時(shí)，液膜對金屬絲環(huán)施加的最大力（Fmax）來(lái)評估的。當環(huán)半徑 R 大于金屬絲半徑 r時(shí)，界面張力 σ可由下式計算：

式中

L：環(huán)的周長(cháng)；

m_max：被拉的液膜的最大質(zhì)量；

g：重力加速度，約為 9.81 m/s² 。

       表觀(guān)張力和“實(shí)際"界面張力之間的差異通過(guò)環(huán)校正因子f進(jìn)行校正。表/界面張力儀軟件DCATS中內置有不同參考文獻（如Huh-Mason, Zuidema-Waters或Harkins-Jordan）提供校正因子。

       德國德飛Dataphysics公司DCAT系列的表/界面張力儀是一種基于力的界面參數和現象研究的通用測量系統。憑借全面的軟件模塊和標準測試附件，如Wilhelmy板或Du Noüy環(huán)，以及高精密的稱(chēng)量系統，可以測量靜態(tài)和依賴(lài)于時(shí)間、溫度的動(dòng)態(tài)界面張力（IFT）。這種基于力學(xué)的表/界面張力儀特別適用于研究不透明液體的表面張力或具有類(lèi)似折射率的兩種液體的界面張力，即無(wú)法采用光學(xué)輪廓法進(jìn)行分析的體系。

        因此，根據 ASTM D971 標準  , 德國德飛Dataphysics公司的DCAT系列表/界面張力儀是測量變壓器油與水的界面張力的理想設備。

（二）油-水界面張力測量 

          2）水的純度確定

     為了保證蒸餾水的純度、樣品容器的清潔度和環(huán)尺寸的準確性，進(jìn)行了初步試驗。將室溫下的蒸餾水倒入深度約為10 - 15mm的干凈容器中。水面上不能有泡沫。泡沫表明水被污染了，或者容器不干凈。樣品容器放置在DCAT 8T的樣品臺上，將環(huán)放入測量天平的聯(lián)軸鎖中。選擇“界面張力"軟件模塊中的“法向環(huán)- RG 11"方法，自動(dòng)測定蒸餾水的表面張力為72.8 mN/m，與文獻值吻合較好^[2]。

         3）油相分層

     重復步驟1）后，將環(huán)放入測量天平的聯(lián)軸鎖中。選擇“界面張力"軟件模塊中的“ASTM D971"方法進(jìn)行測量。系統自動(dòng)上升樣品臺，直到環(huán)浸入深度為3.5 mm (< 6 mm) 的水中。然后，系統等待油的加入。用移液管將絕緣油小心地分層加到水面上。與此同時(shí)，環(huán)仍然淹沒(méi)在水中（圖4左）。加油至厚度約11mm（> 10mm），因為油相不應覆蓋測試環(huán)的橫桿（圖4右）。完成油相加入后，保持油-水界面30秒左右不受干擾。

         4）自動(dòng)測量

     在軟件中點(diǎn)擊繼續，軟件控制樣品臺以0.2 mm/s 的速度自動(dòng)下降并記錄液膜重量隨位置的變化。軟件自動(dòng)檢測液膜的最大質(zhì)量（圖5），并自動(dòng)根據所選的環(huán)校正因子計算界面張力。

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