有效
接触角测定装置
刘月田、燕高飞、何宇廷、龙腾达、雷旭
中国石油大学(北京)
摘要
本申请提供一种接触角测定装置,该接触角测定装置通过设置密封腔,在密封腔内设置位置可调的安装部,安装部用于安装切片,密封腔能够充入水,然后通过密封腔的进油口注入油滴,油滴在水中上浮至切片上,待切片上的油滴形态稳定后,通过拍摄设备拍摄切片上油滴的图片,然后通过控制设备分析拍摄设备拍摄的图片,以获取接触角。当切片与进油口的轴向垂直时,该接触角测定装置用于测定油滴的静态接触角;当通过调整安装部在所述密封腔内的位置使得切片与进油口的轴向不垂直时,该接触角测定装置用于测定油滴的动态接触角。
1.一种接触角测定装置,其特征在于,包括:主体管,所述主体管的两端均设置有密封部,所述主体管的至少一端的密封部与所述主体管可拆卸连接,所述主体管的至少一端的密封部与所述主体管的内部相对的部分为透明结构;所述主体管的内侧壁与位于两端的密封部配合形成密封腔,所述主体管上设置有进水口、出水口和进油口,所述进水口用于向所述密封腔内通入液体,所述出水口设置于所述主体管的上部,所述进油口设置于所述主体管的下部,用于向所述密封腔内注入油滴;安装部,所述安装部用于安装切片,所述安装部沿所述主体管的周向位置可调的安装于所述密封腔内,以使所述切片与所述进油口的轴向的夹角可调,自所述进油口注入的油滴能够向上漂浮至所述切片上;所述安装部在所述密封腔内位于第一位置时,所述切片与所述进油口的轴向垂直;拍摄设备,所述拍摄设备位于设置有透明结构的密封部中的其中一个密封部的外侧,且所述拍摄设备的拍摄镜头朝向所述密封腔,所述拍摄设备用于拍摄漂浮至切片上的油滴的图片;控制设备,所述控制设备与所述拍摄设备通信连接,所述控制设备用于获取所述拍摄设备拍摄的图片并对获取的图片进行处理,以获取油滴的接触角。
2.根据权利要求1所述的接触角测定装置,其特征在于,所述出水口处设置有可拆卸的压力检测装置;在所述密封腔内充满水后,所述压力检测装置安装于所述出水口处,以密封住所述出水口并实时检测所述密封腔内的压力,所述密封腔内的压力通过继续向所述密封腔内通入水来调节。
3.根据权利要求2所述的接触角测定装置,其特征在于,所述进水口处设置有进水管,所述进水管上设置有水泵和进水阀,所述进水阀设置于所述水泵和所述进水口之间;所述进油口处设置有进油管,所述进油管上设置有微量注射器、滴油阀和油泵,所述滴油阀设置于所述微量注射器和所述油泵之间;所述水泵和所述油泵均与所述控制设备通信连接。
4.根据权利要求1所述的接触角测定装置,其特征在于,所述主体管上套设有加热套,所述加热套上设置有第一通孔、第二通孔和第三通孔,所述第一通孔与所述进水口连通,所述第二通孔与所述进油口连通,所述第三通孔与所述出水口连通;远离所述拍摄设备一端的密封部上设置有红外测温设备,所述红外测温设备用于检测所述密封腔内的温度;所述加热套和所述红外测温设备均与所述控制设备通信连接。
5.根据权利要求4所述的接触角测定装置,其特征在于,所述主体管两端的密封部与所述主体管的内部相对的部分均为透明结构;所述红外测温设备朝向所述密封部的一侧设置有光圈,所述光圈用于为所述密封腔提供光照。
6.根据权利要求4所述的接触角测定装置,其特征在于,所述主体管两端的密封部均与所述主体管可拆卸连接;所述主体管包括第一腔体和位于所述第一腔体两侧的第二腔体,两个所述第二腔体位于所述主体管的两端;所述第二腔体的内径大于所述第一腔体的内径,所述第二腔体靠近所述第一腔体的端面形成抵挡面,所述第二腔体的内侧壁上设置有螺纹结构;所述密封部包括固定件和透明玻璃,所述固定件沿所述主体管的轴向设置有通孔,所述固定件的外侧设置有外螺纹结构,所述固定件与所述第二腔体的内侧壁螺纹配合连接,所述透明玻璃挤压于所述固定件与所述抵挡面之间。
7.根据权利要求6所述的接触角测定装置,其特征在于,所述红外测温设备的外侧设置有外螺纹结构,设置所述红外测温设备的密封部的固定件的通孔内设置有内螺纹结构,所述红外测温设备与所述密封部的固定件螺纹配合连接。
8.根据权利要求1所述的接触角测定装置,其特征在于,所述安装部包括相对设置的第一部分和第二部分以及连接于所述第一部分和所述第二部分之间的固定机构,所述固定机构用于安装切片;所述主体管的内侧壁上设置有多组滑轨槽对,各组滑轨槽对均包括相对设置的第一滑轨槽和第二滑轨槽,所述第一滑轨槽沿所述主体管的周向间隔设置;所述第一部分的外侧设置有与所述第一滑轨槽配合的第一滑轨,所述第二部分的外侧设置有与所述第二滑轨槽配合的第二滑轨;所述安装部通过所述第一滑轨和所述第二滑轨安装于多组滑轨槽对中的一组滑轨槽对内,所述安装部通过安装于不同的滑轨槽对上来调节其在所述主体管内的安装位置。
9.根据权利要求8所述的接触角测定装置,其特征在于,所述固定机构包括:连接板,所述连接板的第一端固定连接于所述第一部分的上部,所述连接板的第二端固定连接于第二部分的上部;第一置物台,第一置物台设置于所述第一部分的下部相对于所述第二部分的表面;第二置物台,所述第二置物台设置于所述第二部分的下部相对于所述第一部分的表面,所述第二置物台的上表面与所述第一置物台的上表面平齐,且所述第二置物台与所述第一置物台之间具有让位孔间;压紧机构,所述压紧机构设置于所述连接板相对于所述第一置物台的一面上,所述压紧机构用于压紧横跨所述让位孔间且置于所述第一置物台和所述第二置物台上的切片;自所述进油口注入的油滴向上漂浮至位于所述第一置物台和所述第二置物台之间的切片上,且所述油滴位于所述切片背向所述压紧机构的表面。
10.根据权利要求9所述的接触角测定装置,其特征在于,所述压紧机构包括弹簧和压板,所述弹簧的一端固定连接于所述连接板上,另一端固定连接于所述压板上,所述切片在弹簧弹力的作用下被压紧于所述压板与所述第一置物台和所述第二置物台之间。
暂无引用专利




