1. Système de mesure de pression de base

C'est le "centre de perception" de l'instrument, responsable de la capture précise des variations de pression lors de la génération de bulles, déterminant directement la précision de la mesure.

Capteur de pression de haute précision: il s'agit de l'élément central de la mesure de la pression et doit détecter de petites fluctuations de pression (généralement avec une précision de 0,1 Pa). Au fur et à mesure que les bulles se forment à la pointe du capillaire, grandissent à un état critique, le capteur capte un signal de pression en temps réel et convertit la pression physique en un signal électrique reconnaissable par le circuit. Sa sensibilité, sa linéarité et sa stabilité influent directement sur la précision du calcul final de la tension.

Module de traitement du signal de pression: après avoir reçu le signal électrique brut en sortie du capteur, par filtrage, amplification, conversion analogique - numérique (conversion A / d), etc., le signal interférent est éliminé, le signal analogique est converti en signal numérique, puis transmis à l'unité de traitement de données pour le calcul.

2. Génération de bulles et composants de contrôle

Cette section est responsable de la génération de bulles de manière contrôlée, en veillant à ce que le processus de formation de bulles réponde aux exigences des principes d'essai, tels que l'équation de lamellae ou le modèle Maxwell.

Capillaire / sonde de précision: il s’agit d’un composant essentiel pour que les bulles entrent en contact avec un liquide et dont les dimensions de diamètre interne (typiquement de quelques dizaines à quelques centaines de microns) doivent être choisies avec précision en fonction de la plage de tension du liquide testé (plus la tension est faible, plus le diamètre interne du capillaire est généralement faible). La pointe du capillaire doit subir un traitement de polissage pour garantir une surface lisse et des bords lisses, éviter les anomalies morphologiques des bulles dues aux défauts de la pointe, affecter la mesure de pression. Certains instruments sont équipés de kits capillaires remplaçables pour s'adapter aux différents besoins de test.

Systèmes de micro - admission / perfusion: régulation précise de la vitesse de génération de bulles (typiquement des cycles de génération de bulles de quelques secondes à quelques dizaines de secondes) grâce à une pompe d’injection de haute précision ou à une pompe péristaltique contrôlant le débit de gaz (par exemple, azote, air) ou de liquide. Le débit stable peut assurer la croissance uniforme des bulles d'air, éviter les perturbations de pic de pression dues aux fluctuations du débit, est la condition préalable pour obtenir une valeur de pression maximale stable.

3. Composants environnementaux d'essai d'échantillon

Fournit un environnement stable et contrôlable pour les tests, réduisant l'interférence des facteurs externes sur l'état de surface / interface du liquide.

Cellule d'échantillonnage / récipient d'essai: utilisé pour contenir un échantillon liquide à mesurer, généralement en matériau inerte (p. ex., verre, polytétrafluoroéthylène) afin d'éviter les réactions chimiques ou l'adsorption physique avec l'échantillon. Une partie de la cellule d'échantillon dispose d'une fonction thermostatique (contrôle de la température par un bain d'eau ou un élément palladié) qui peut maintenir la température d'essai dans une plage définie (précision généralement ± 0,1 ° c), car la température a un impact significatif sur la tension superficielle du liquide et l'environnement thermostatique est une condition importante pour garantir la répétabilité des données.

Module de contrôle de l'environnement: certains instruments sont équipés d'une cavité d'essai anti - poussière et anti - vibration, ou peuvent être coupés de l'air par un gaz inerte pour éviter la volatilisation de l'échantillon, l'oxydation ou la contamination de la surface de l'échantillon par des impuretés extérieures, en particulier pour les liquides volatils et oxydables (tels que les solvants organiques, les liquides biologiques).

4. Système d'entraînement et de contrôle

En tant que « Centre d'exécution et de commande» de l'instrument, les composants coordonnés fonctionnent selon des procédures prédéfinies, permettant des tests automatisés.

Unité d'entraînement: y compris le circuit d'entraînement de la pompe, le circuit de contrôle de la température, etc., selon les instructions du système de contrôle, la pompe d'injection d'entraînement, le dispositif de contrôle de la température et d'autres composants fonctionnent pour assurer le taux de génération de bulles d'air, la température d'essai et d'autres paramètres fonctionnent de manière stable selon la valeur de consigne.

Carte de commande principale / microprocesseur: reçoit les paramètres entrés par l'utilisateur via l'interface de fonctionnement (par exemple, le diamètre interne du capillaire, la température de test, la période de bulles), envoie des instructions à chaque unité de pilotage selon le programme intégré, tout en recevant les signaux du capteur de pression de manière synchrone, en coordonnant le calendrier de l'ensemble du processus de test.

5. Traitement des données et composants d'affichage

Responsable du calcul de la tension, du stockage des données et de la présentation des résultats, il est au cœur de l'interaction de l'instrument avec l'utilisateur.

Unité de traitement des données: les valeurs de tension sont calculées automatiquement à partir de formules prédéfinies de calcul de la tension de surface / interface (par exemple γ = Δp.max × R / 2, où Δp.max est la différence de pression maximale et r le rayon capillaire), en combinaison avec les données de pression acquises par le capteur, les paramètres capillaires entrés par l'utilisateur, etc. Certains algorithmes avancés peuvent également lisser les données, éliminer les anomalies et améliorer la fiabilité des résultats.

Interface d'interaction homme - machine: composée d'un écran d'affichage (tel qu'un écran tactile) et de touches d'opération / logiciel, l'utilisateur peut définir les paramètres de test, démarrer / arrêter le test via l'interface, visualiser les données telles que la courbe de pression, les valeurs de tension, etc. en temps réel. Les instruments prennent généralement en charge le stockage de données (par exemple, l'enregistrement au format Excel, txt), la lecture de courbes et la génération de rapports pour faciliter l'analyse ultérieure des données.