JP4019379B2 - 力学物性の計測方法および装置 - Google Patents
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Description
E1d1+E2d2=V
が成り立つ。また媒質を隔てて電束密度の面に垂直な成分が連続であるという要請からE1ε1=E2ε2が成り立つ。両式を連立させてE1、E2を求め、既知のε1、ε2を用いて界面を挟んだ両媒質内部の単位体積あたりのエネルギー密度を計算し、その差から表面あるいは界面に働く応力を知る。
σΔsξ(r)=p(r) (3)
で与えられる。ここでΔsは表面方向のラプラス演算子である。この式を解くことによって、表面張力の絶対値を得ることができる。
Claims (15)
- 力学的に変形可能な対象物質及びこの対象物質に隣接する物質との界面を横切るように電界を印加し、前記対象物質及び隣接する物質との誘電率の差により生じるエネルギー密度の差から前記界面に働くマクスウエル応力により前記対象物質界面の形状を変形し、その変形から前記対象物質の力学物性を測定することを特徴とする力学物性の計測方法。
- 前記電界は、前記界面の両側に対向配置された一対の電極によって印加されることを特徴とする請求項1記載の力学物性の計測方法。
- 前記一対の電極の少なくも一方は針状の電極であることを特徴とする請求項2記載の力学物性の計測方法。
- 前記電界は、時間的に変化する電界であることを特徴とする請求項2記載の力学物性の計測方法。
- 前記時間的に変化する電界は、時間的に変動する包洛線を有する高周波電界であることを特徴とする請求項4記載の力学物性の計測方法。
- 前記対象物質の変形の大きさから前記対象物質の表面張力を測定することを特徴とする請求項5記載の力学物性の計測方法。
- 前記対象物質に時間的に変化する電界を印加し、その結果生ずる変形の時間的変化から対象物質の粘性を測定することを特徴とする請求項5記載の力学物性の計測方法。
- 前記対象物質界面の変形は、光を用いて計測することを特徴とする請求項6または7記載の力学物性の計測方法。
- 前記対象物質は液体その他のソフトマテリアルであり、前記隣接物質は空気であり、前記力学物性は表面張力、界面張力あるいは粘性であることを特徴とする請求項1記載の力学物性の計測方法。
- 試料槽内に蓄えられた液状の対象物質の表面を挟んで対向配置された一対の電極と、これらの電極間に電圧を印加するように接続された電源装置と、この電源装置から供給された電圧により、前記対象物質の表面に生じた変形形状を検出する手段と、を備えたことを特徴とする力学物性の計測装置。
- 前記電源装置は、任意波形発生器からの信号を増幅して得られた電圧を、前記一対の電極間に印加することを特徴とする請求項10記載の力学物性の計測装置。
- 前記電圧は、時間的に変化する電圧であることを特徴とする請求項11記載の力学物性の計測装置。
- 前記時間的に変化する電圧は、時間的に変動する包洛線を有する高周波電界であることを特徴とする請求項12記載の力学物性の計測装置。
- 前記対象物質の表面に生じた変形形状を検出する手段は、前記対象物質の表面にレーザー光を照射するレーザー光源と、この光源により照射され、前記対象物質表面で反射されたレーザー光を受光する光ビーム形状検出素子と、を備えたことを特徴とする請求項13記載の力学物性の計測装置。
- 前記対象物質の表面に生じた変形形状を検出する手段は、前記光ビーム形状検出素子により光電変換された電気信号が供給され、前記対象物質の表面形状を表す画像情報を蓄積するとともに、この画像を表示するデジタルオシロスコープと、このデジタルオシロスコープに蓄積された前記画像情報が供給され、表面形状の解析のための信号処理を行うコンピュータと、をさらに備えたことを特徴とする請求項14記載の力学物性の計測装置。
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