[实用新型]调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置

说明书

本实用新型提供了一种调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置，所述调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置包括：底玻璃板、顶玻璃板、设置在底玻璃板和顶玻璃板之间的压电陶瓷纳米定位器、以及与压电陶瓷纳米定位器电连接的直流调压器；底玻璃板和顶玻璃板的厚度均为1mm并相互平行；所述压电陶瓷纳米定位器粘接在底玻璃板和顶玻璃板之间，所述直流调压器输入电压为交流220V，最高输出电压为100V。本实用新型厚度仅7mm，面积与玻璃模型相匹配，完全满足高压釜内部可利用空间狭小的需求；控制精度高，调节精度±20nm；应用简单，易于操控。

技术领域

本实用新型涉及微观可视化实验领域，具体涉及一种调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置。

背景技术

微观可视化实验是油藏开发实验技术中的一个关键项目。利用玻璃可视模型的透明特点，可以观察到刻蚀孔道内流体的流动现象，为科学分析奠定基础。

微观可视化水平向微小孔隙和高压高温方向发展，同时也对观察技术提出挑战。现有技术在观察微米级孔隙结构时遇到了难以突破的问题：如何精细调整焦距，使微米级孔隙成像清晰？调整方法受到观察空间的限制。

为实现高压条件下微米级结构的观察，微观实验的高压釜内有效空间非常狭小，且包含了玻璃模型、载物台、调控平台以及流体/电信号器件等，如图1所示。由于光线空间不能遮挡，因而可利用空间进一步缩小。玻璃模型放置在载物台上，并由调整平台调整其三维移动，垂直Z方向主要是成像聚焦微量移动。对于微米级物体，精细的调焦距离在范围内0～100μm。现有技术主要有两种，一种是机械式精细调距方式，其可控精度满足100 μm以上的要求，调整平台尺寸可控制在10cm×10cm范围内，能安装在高压釜空间内。若提高其机械控制精度，调整平台的尺寸将大幅增加，超出了可利用空间。另一种是纳米级压电陶瓷精细调距方式，其可控精度可满足nm级要求，但是其成品平台体积较大在5cm ×5cm×2cm，控制器及线路较为繁琐。两种典型产品见附图1，平台必须放置在调整平台上使用，受到空间限制。又因为其整体为实体，阻挡了光线的通过，不满足玻璃模型的观察条件。

综上所述，现有技术中存在以下问题：微观可视化实验中，受限于高压釜内部的狭小空间，玻璃模型的调整不方便。

实用新型内容

本实用新型提供调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置，以解决微观可视化实验中，受限于高压釜内部的狭小空间，玻璃模型的调整不方便的问题。

为此，本实用新型提出一种调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置，所述调整范围为3微米的微观实验用微米位移垂向调整装置包括：

底玻璃板、顶玻璃板、设置在底玻璃板和顶玻璃板之间的压电陶瓷纳米定位器、以及与压电陶瓷纳米定位器电连接的直流调压器；

底玻璃板和顶玻璃板的厚度均为1mm并相互平行；

所述压电陶瓷纳米定位器粘接在底玻璃板和顶玻璃板之间，所述压电陶瓷纳米定位器为长×宽×高为：1.5mm×1.5mm×5mm的压电陶瓷件，在90V电压下，最大位移量为3.7μm；

所述直流调压器输入电压为交流220V，最高输出电压为100V。

进一步地，所述压电陶瓷纳米定位器的数目为四个，四个压电陶瓷纳米定位器分别位于矩形的四个角点。这样工作稳定。

进一步地，所述顶玻璃板上设有微观可视化实验用的玻璃模型，所述底玻璃板、顶玻璃板和玻璃模型均设置在高压釜内。

进一步地，所述底玻璃板设置在载物台上，所述载物台设有透光通孔，所述透光通孔与玻璃模型观察位置正对。

进一步地，所述载物台位于高压釜内。

进一步地，所述直流调压器位于高压釜之外。