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根據ASTM D971測量絕緣油與水的
界麵張力用於絕緣油質量的評估
由於界麵張力（IFT）對汙染物和雜質的高度敏感性，通常作為評估絕緣油等液體樣品隨時間老化而變質的有效指標，用於檢測絕緣油的劣化從而對變壓器的故障進行排除和避免災難性故障的發生。本文介紹了通過測量絕緣油和水的界麵張力來判斷正在使用的絕緣油是否到了更換的期限。
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ASTM D971標準[1]：是一種廣泛使用的用吊環法測定絕緣油與水界麵張力的標準試驗方法，是檢驗絕緣油質量的標準方法。以下為采用德國德飛Dataphysics的DCAT係列表/界麵張力儀根據ASTM D971標準進行絕緣油質量檢驗的應用。
測量方法
根據ASTM D971標準，Du Noüy環法可用於測量油與水的界麵張力。界麵張力是通過測量當金屬絲環被拉出液體時，液膜對金屬絲環施加的最大力（Fmax）來評估的。當環半徑 R 大於金屬絲半徑 r時，界麵張力 σ可由下式計算：
式中
L：環的周長；
mmax：被拉的液膜的最大質量；
g：重力加速度，約為 9.81 m/s2 。
表觀張力和“實際"界麵張力之間的差異通過環校正因子f進行校正。表/界麵張力儀軟件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係列的表/界麵張力儀是一種基於力的界麵參數和現象研究的通用測量係統。憑借全麵的軟件模塊和標準測試附件，如Wilhelmy板或Du Noüy環，以及高精密的稱量係統，可以測量靜態和依賴於時間、溫度的動態界麵張力（IFT）。這種基於力學的表/界麵張力儀特別適用於研究不透明液體的表麵張力或具有類似折射率的兩種液體的界麵張力，即無法采用光學輪廓法進行分析的體係。
因此，根據 ASTM D971 標準 , 德國德飛Dataphysics公司的DCAT係列表/界麵張力儀是測量變壓器油與水的界麵張力的理想設備。
實 驗
（圖1）表界麵張力儀 DCAT8T
為了計算環校正係數f，必須知道水和油的密度差。因此，實驗分為兩部分進行：（一）樣品油的密度測定；（二）油-水界麵張力測量。
注意事項：樣品容器需用水清洗，然後用丙酮衝洗，然後再用自來水和蒸餾水衝洗幹淨，並在使用前幹燥。
（二）油-水界麵張力測量
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尺寸的準確性，進行了初步試驗。將室溫下的蒸餾水倒入深度約為10 - 15mm的幹淨容器中。水麵上不能有泡沫。泡沫表明水被汙染了，或者容器不幹淨。樣品容器放置在DCAT 8T的樣品台上，將環放入測量天平的聯軸鎖中。選擇“界麵張力"軟件模塊中的“法向環- RG 11"方法，自動測定蒸餾水的表麵張力為72.8 mN/m，與文獻值吻合較好[2]。
3）油相分層
重複步驟1）後，將環放入測量天平的聯軸鎖中。選擇“界麵張力"軟件模塊中的“ASTM D971"方法進行測量。係統自動上升樣品台，直到環浸入深度為3.5 mm (< 6 mm) 的水中。然後，係統等待油的加入。用移液管將絕緣油小心地分層加到水麵上。與此同時，環仍然淹沒在水中（圖4左）。加油至厚度約11mm（> 10mm），因為油相不應覆蓋測試環的橫杆（圖4右）。完成油相加入後，保持油-水界麵30秒左右不受幹擾。
4）自動測量
在軟件中點擊繼續，軟件控製樣品台以0.2 mm/s 的速度自動下降並記錄液膜重量隨位置的變化。軟件自動檢測液膜的最大質量（圖5），並自動根據所選的環校正因子計算界麵張力。
結 果
結 論
參考文獻
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