[发明专利]基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置及方法

权利要求书

1.一种基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置，包括测试壳体(3)，其特征在于：所述测试壳体(3)的内部等距连接有两个隔板(9)，上方所述隔板(9)与测试壳体(3)间形成超疏水性能测试腔体(8)，所述测试壳体(3)上且位于超疏水性能测试腔体(8)内的靠上方等距装配有多个成像仪(27)，上方所述隔板(9)与下方所述隔板(9)以及测试壳体(3)间形成防冰性能测试腔体(10)，上方所述隔板(9)的底端且位于防冰性能测试腔体(10)内装配有制冷器(29)，所述隔板(9)与测试壳体(3)间形成防污性能测试腔体(11)，下方所述隔板(9)的底端且位于防污性能测试腔体(11)内移动连接有位移传感器(33)，所述超疏水性能测试腔体(8)、防冰性能测试腔体(10)和防污性能测试腔体(11)的底端分别连接有中空放置板(13)，防冰性能测试腔体(10)内所述中空放置板(13)的顶端装配有电子秤(30)，防污性能测试腔体(11)内所述中空放置板(13)上摆放有测试板(14)，所述测试壳体(3)的一侧设置有测试门(2)，所述测试门(2)的一端与测试壳体(3)的一端通过转动轴转动连接，所述测试门(2)的另一端与测试壳体(3)的另一端通过锁具开合连接，所述测试门(2)上装配有触摸控制屏(4)。

2.根据权利要求1所述的基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置，其特征在于：所述测试壳体(3)的外壁装配有驱动电机(5)，下方所述隔板(9)的底端设置有移动槽(34)，所述移动槽(34)的内部转动连接有丝杆(31)，所述丝杆(31)上通过传动螺母传动连接有移动块(32)，所述移动块(32)与位移传感器(33)连接。

3.根据权利要求2所述的基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置，其特征在于：所述丝杆(31)的一端通过联轴器与驱动电机(5)的输出轴连接，所述丝杆(31)的另一端通过轴承与测试壳体(3)的内壁连接。

4.根据权利要求1所述的基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置，其特征在于：所述测试门(2)上远离触摸控制屏(4)的一侧装配有透明观察窗(1)。

5.根据权利要求2所述的基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置，其特征在于：所述测试壳体(3)远离驱动电机(5)的一侧外壁通过装配板装配有气泵(15)，所述气泵(15)的出风口连接有连接管道(16)，三个所述中空放置板(13)与连接管道(16)间分别连接有连通管道(18)，三个所述连通管道(18)上分别装配有开关阀门(17)，三个所述中空放置板(13)的顶端分别连接有若干个吸盘(28)，若干个所述吸盘(28)分别与对应中空放置板(13)连通。

6.根据权利要求1所述的基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试装置，其特征在于：所述测试壳体(3)的顶端一侧且位于超疏水性能测试腔体(8)内、上方所述隔板(9)的底端一侧且位于防冰性能测试腔体(10)内以及下方所述隔板(9)的底端一侧且位于防污性能测试腔体(11)内分别连接有喷淋管(7)，三个所述喷淋管(7)的底端分别连接有若干个喷淋头(6)，所述测试壳体(3)的背面且对应三个喷淋管(7)的下方分别连接有储水壳体(23)，三个所述储水壳体(23)的顶端分别装配有水泵(20)，三个所述水泵(20)的进水口分别与对应储水壳体(23)间连接有吸水管道(19)，三个所述水泵(20)的出水口分别与对应喷淋管(7)连接，上方所述储水壳体(23)的顶端且位于远离对应吸水管道(19)的一侧连接有加水管(22)，所述加水管(22)的顶端连接有管塞(21)，所述超疏水性能测试腔体(8)、防冰性能测试腔体(10)和防污性能测试腔体(11)的内部且位于远离对应中空放置板(13)的一侧分别设置有倾斜水槽(12)，中间所述储水壳体(23)与上方所述倾斜水槽(12)间以及下方所述储水壳体(23)与中间所述倾斜水槽(12)间分别连接有回流管道(24)，下方所述储水壳体(23)的顶端且位于远离对应吸水管道(19)的一侧连接有加污水管(25)，所述测试壳体(3)的背面且对应下方倾斜水槽(12)的位置连接有出污水管(26)。

7.一种基于DSAN的超疏水防污防冰性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：打开测试装置的测试门(2)，将三块涂覆有DSAN材料的测试板(14)分别放置在超疏水性能测试腔体(8)、防冰性能测试腔体(10)和防污性能测试腔体(11)的中空放置板(13)上，关闭测试门(2)；

S2：分别打开三个连通管道(18)上的开关阀门(17)，通过触摸控制屏(4)启动气泵(15)，气泵(15)抽吸空气，通过三个连通管道(18)使三个中空放置板(13)内呈现负压环境，使三个中空放置板(13)的多个吸盘(28)能够牢牢吸附对应的涂覆有DSAN材料的测试板(14)；

S3：拔出管塞(21)，通过加水管(22)向上方储水壳体(23)内加入定量的去离子水，加水完成，盖上管塞(21)；

S4：通过触摸控制屏(4)控制上方水泵(20)启动，上方水泵(20)通过上方吸水管道(19)将上方储水壳体(23)内的去离子水抽取至上方喷淋管(7)中，上方喷淋管(7)中的去离子水通过上方喷淋头(6)喷淋至超疏水性能测试腔体(8)内的涂覆有DSAN材料的测试板(14)上，等待测试板(14)上的液珠达到静态平衡，通过触摸控制屏(4)控制多个成像仪(27)对测试板(14)进行拍摄，多个成像仪(27)将拍摄的图片传送至触摸控制屏(4)内，测试人员通过触摸控制屏(4)建立液珠模型，读取液珠的底面面积以及体积，得出液珠的绝对接触面积和残余绝对体积来评价DSAN材料的疏水性；

S5：超疏水性能测试腔体(8)内的去离子水通过上方倾斜水槽(12)和上方回流管道(24)流至中间储水壳体(23)内；

S6：电子秤(30)称量防冰性能测试腔体(10)内干燥的涂覆有DSAN材料的测试板(14)的重量G0，并将重量数据反馈至触摸控制屏(4)，通过触摸控制屏(4)控制中间水泵(20)启动，中间水泵(20)通过中间吸水管道(19)将中间储水壳体(23)内的去离子水抽取至中间喷淋管(7)中，中间喷淋管(7)中的去离子水通过中间喷淋头(6)喷淋至防冰性能测试腔体(10)内的涂覆有DSAN材料的测试板(14)上，通过触摸控制屏(4)控制制冷器(29)制冷，制冷时间到，通过触摸控制屏(4)控制制冷器(29)关闭，电子秤(30)称量带有覆冰量的测试板(14)的重量G1，并将重量数据反馈至触摸控制屏(4)，则触摸控制屏(4)计算出测试板(14)的重量变化量G2为G1-G0，可通过重量变化量来评价DSAN材料的防冰性；

S7：防冰性能测试腔体(10)内的去离子水通过中间倾斜水槽(12)和中间回流管道(24)流至下方储水壳体(23)内，通过加污水管(25)向下方储水壳体(23)内的去离子水中加入污水，得到混合水；

S8：通过触摸控制屏(4)控制驱动电机(5)正反转运动，驱动电机(5)驱动丝杆(31)正反转运动，丝杆(31)正反转运动过程中，移动块(32)在丝杆(31)上做往复运动，移动块(32)带动位移传感器(33)做往复运动，位移传感器(33)做往复运动过程中，记录防污性能测试腔体(11)内涂覆有DSAN材料的测试板(14)表面的初始线粗糙度RO，并将数据反馈至触摸控制屏(4)，数据反馈完成，通过触摸控制屏(4)控制驱动电机(5)关闭，通过触摸控制屏(4)控制下方水泵(20)启动，下方水泵(20)通过下方吸水管道(19)将下方储水壳体(23)内的混合水抽取至下方喷淋管(7)中，下方喷淋管(7)中的混合水通过下方喷淋头(6)喷淋至防污性能测试腔体(11)内的涂覆有DSAN材料的测试板(14)上，等待测试板(14)上的液珠达到静态平衡，通过触摸控制屏(4)控制位移传感器(33)再次工作，记录测试板(14)表面的静态平衡线粗糙度R1，并将数据反馈至触摸控制屏(4)，则触摸控制屏(4)计算出测试板(14)的粗糙度变化量R2为R1-R0，可通过粗糙度变化量来评价DSAN材料的防污性；

S9：防污性能测试腔体(11)内的混合水通过下方倾斜水槽(12)和出污水管(26)排出，测试工作完成。