[发明专利]一种水凝胶相变温度和相变压力的测量装置和方法

权利要求书

1.一种水凝胶相变温度和相变压力测量装置，包括与压力泵(5)、水循环装置(6)相连的样品腔(4)，其特征在于：

在水凝胶样品腔(4)的入射口方向依次设有激光器(1)、用于把激光器发出的光束分成两束光的分束器(2)和用于聚焦光的第一透镜(3)；

在水凝胶样品腔(4)的出射口方向设有用于聚焦光的第二透镜(7)、第二探测器(8)；

第二探测器与第二电压读取装置(9)相连；

分束器(2)的反射光路上设有第三透镜(10)和第一探测器(11)；

第一探测器(11)与第一电压读取装置(12)相连；

分束器(2)分成的第一束光由第三透镜(10)聚焦到第一探测器(11)上，由其将光信号转变为电信号后由第一电压读取装置(12)获取；

分束器(2)分成的第二束光经第一透镜(3)聚焦到水凝胶样品腔(4)的光学窗口上，透射光束经第二透镜(7)聚焦到第二探测器(8)上，由其将光信号转变为电信号后由第二电压读取装置(9)获取；

所述第二电压读取装置的读取电压与第一电压读取装置的读取电压之比即为透过率；

其中，通过压力泵改变水凝胶样品的压力并保持样品的温度，测量不同压力下的激光透过率，得到透过率与压力的变化曲线；以及通过用水循环装置改变水凝胶样品腔温度，测量不同温度下的激光透过率，得到透过率与温度的变化曲线；

其中，把透过率与温度的变化曲线中透过率突变时切线的延长线与基线的交点，测定为水凝胶的相变温度；

其中，把透过率与压力的变化曲线中透过率突变时切线的延长线与基线的交点，测定为水凝胶的相变压力。

2.根据权利要求1所述的水凝胶相变温度和相变压力测量装置，其特征在于：所述样品腔(4)包括外壳，外壳左右两侧设有进光口(401)和出光口(402)，外壳内设有样品盒(403)，样品盒(403)顶部连有软管盖子(404)，外壳内设有水路并与水循环装置(6)相连，样品腔(4)通过一金属细管与压力泵(5)相连。

3.根据权利要求2所述的水凝胶相变温度和相变压力测量装置，其特征在于：所述软管盖子(404)为PVC材质的软管盖子，所述进光口(401)和出光口(402)是蓝宝石光学窗口。

4.根据权利要求3所述的水凝胶相变温度和相变压力测量装置，其特征在于：所述分束器(2)为半透半反射镜或50％分束棱镜，所述第一电压读取装置和第二电压读取装置是电压表或示波器。

5.一种用权利要求1-4任一项所述装置测量水凝胶相变温度和相变压力的方法，其特征在于是按照下述方式进行的：

A、测定相变温度，包括：制备水凝胶样品，将待测水凝胶放置于水凝胶样品腔(4)内，将样品腔放于光路当中，采用水循环装置(6)改变水凝胶样品腔温度，测量不同温度下的激光透过率，得到激光透过率与温度的变化曲线；

B、测定相变压力，包括：制备水凝胶样品，将待测水凝胶放置于水凝胶样品腔(4)内，将水凝胶样品腔放于光路当中，采用压力泵(5)改变水凝胶样品的压力并保持水凝胶样品的温度，测量不同压力下的激光透过率，得到激光透过率与压力的变化曲线；

C、把所得到的透过率与温度的变化曲线中透过率突变时切线的延长线与基线的交点，测定为水凝胶的相变温度；

D、把所得到的透过率与压力的变化曲线中透过率突变时切线的延长线与基线的交点，测定为水凝胶的相变压力。

6.根据权利要求5所述的水凝胶相变温度和相变压力测量方法，其特征在于所述水凝胶样品是按照下述方式制备的：称取琼脂，倒入去离子水中，在40℃下磁力搅拌2小时，在75℃下磁力搅拌半小时，在95℃下磁力搅拌半小时。