[发明专利]一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置

权利要求书

1.一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，包括：

蒸发液滴实验台(1)，用于将实验液形成为大尺寸液滴并提供蒸发条件；

液体存储注液单元(2)，用于向所述蒸发液滴实验台(1)提供实验液；

光学观测单元(3)，用于向所述蒸发液滴实验台(1)提供光源，并对蒸发相变过程进行观测；

环境监测单元(4)，用于监测操作环境中的环境参数；

控制单元(5)。

2.根据权利要求1所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述蒸发液滴实验台(1)包括用于放置实验液的实验基底(11)，与所述实验基底(11)接触设置的加热组件，以及用于对所述实验基底(11)上的热参数进行测量的热参数测量传感器(12)。

3.根据权利要求2所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述液体存储注液单元(2)包括其中一个端面形成有出液口的储液腔(21)，至少部分沿所述储液腔(21)的轴线方向可移动地设置于所述储液腔(21)中的活塞组件，以及连通所述出液口与所述蒸发液滴实验台(1)的连接管。

4.根据权利要求3所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述活塞组件包括设置于所述储液腔(21)中的密封活塞体，一端连接所述密封活塞体，另一端贯穿位于所述储液腔(21)外部的连杆(22)，以及连接所述连杆(22)并带动所述连杆(22)沿所述储液腔(21)的轴线方向移动的驱动部。

5.根据权利要求3或4所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述加热组件包括导热基座(13)，以及设置于所述导热基座(13)上的加热片(14)，所述实验基底(11)设置于所述导热基座(13)上；

所述导热基座(13)与所述实验基底(11)中贯穿形成有流体通道(15)，所述流体通道(15)的一端开口延伸至所述实验基底(11)的上表面上，另一端开口延伸位于所述导热基座(13)的侧壁上，且位于所述导热基座(13)上的开口与所述液体存储注液单元(2)相连通；

所述蒸发液滴实验台(1)还包括出液口密封组件，所述出液口密封组件设置于位于所述实验基底(11)上的开口的正上方，且所述出液口密封组件能够上下移动并用于闭合或开放位于所述实验基底(11)上的开口。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述光学观测单元(3)包括光源和图像采集设备；其中，

所述光源与所述图像采集设备各自位于所述蒸发液滴实验台(1)的其中一侧，且所述光源与所述图像采集设备不位于所述蒸发液滴实验台(1)的同侧。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述环境监测单元(4)至少包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和热流量传感器。

8.权利要求1-4中任意一项所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括壳体(6)，至少所述蒸发液滴实验台(1)、所述液体存储注液单元(2)、所述光学观测单元(3)、所述环境监测单元(4)位于所述壳体(6)中；且，

所述壳体(6)中配合设置有通风风扇。

9.根据权利要求8所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述通风风扇至少包括设置于所述壳体(6)内壁上的板面安装风扇(61)，以及设置于所述壳体(6)内部形成的放置腔中的箱内风扇，且所述板面安装风扇(61)与所述箱内风扇配合在所述壳体(6)内形成空气的对流。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种微重力环境下的大尺寸液滴相变过程观测的实验装置，其特征在于，所述控制单元(5)至少包括中心控制部，以及通过中心控制部控制的蒸发控制部、光学控制部和参数采集反馈部；其中，

所述蒸发控制部用于控制蒸发液滴实验台(1)的蒸发条件；

所述注液控制部用于控制液体存储注液单元(2)的注液速率和注液量；

所述光学控制部用于控制光源的开关并对观测结果进行采集；

所述参数采集反馈部用于将采集的环境参数进行反馈。