[发明专利]油气混合物的生成与观测装置及方法

说明书

本发明涉及一种油气混合物的生成与观测装置及方法，装置包括气泡油罐、漩涡泵、空气压缩机、储油罐、观测样槽、显微镜、计算机和废液回收罐，气泡油罐上设有进油口、进气口和出油口，漩涡泵的出口与进油口连接，漩涡泵的进口分别与储油罐的出口、出油口、空气压缩机的出口连接，空气压缩机的出口还与进气口连接，出油口还与观测样槽的进口连接，并在相连的管路上设置减压阀，观测样槽的出口与回收罐相连，显微镜用于对观测样槽内的油气混合物进行观测，并与计算机连接。本发明实现了油气混合润滑介质的高效生成与气泡分布的快捷测试。可以生成高含气率油气混合物，实现油气混合物含气率的实时测定，方便对油气混合物的气泡分布进行观测与记录。

技术领域

本发明涉及微气泡生成技术领域，尤其是一种油气混合物的生成与观测装置及方法。

背景技术

油气混合润滑是以含微气泡的油气混合物作为润滑介质的新型润滑方式。与纯油相比，油气混合物的粘度低，且油气混合物的含气率方便调节，在高速摩擦副上具有很好的应用前景。然而，如何高效地生成油气混合物，并实时地测试油气混合物的含气率，是研发油气混合润滑技术的重要环节。

根据生成原理的不同，微气泡生成技术可分为分散气体法、加压溶气法、电解法、化学反应法和超声空化法。然而，上述方法在生成高含气率油气混合物并实现含气率可控尚存在以下问题：电解法只能在水中产生微气泡；化学反应法的副产物会对润滑油造成污染；超声空化法和分散气体法难以生成高含气率的油气混合物，其中分散气体法不便于控制含气率；加压溶气法适用于油润滑介质，但是单一的加压溶气法生成气泡的效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种油气混合物的生成与观测装置及方法，目的是高效生成高含气率的油气混合物，实现含气率的可控调节、实时便捷观测。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种油气混合物的生成与观测装置，包括气泡油罐、漩涡泵、空气压缩机、储油罐、观测样槽、显微镜、计算机和废液回收罐，所述气泡油罐上设有进油口、进气口和出油口，所述漩涡泵的出口与所述进油口连接，所述漩涡泵的进口分别与所述储油罐的出口、所述出油口、所述空气压缩机的出口连接，所述空气压缩机的出口还与所述进气口连接，所述出油口还与所述观测样槽的进口连接，并在相连的管路上设置减压阀，观测样槽的出口与回收罐相连，所述显微镜用于对观测样槽内的油气混合物进行观测，并与所述计算机连接。

进一步技术方案为：

所述观测样槽呈透明扁平状的通道。

气泡油罐上安装压力表和调压阀。

空气压缩机的出口管路上安装气体流量计。

所述显微镜带光源，安装在观测样槽上方。

本发明第二方面提供一种油气混合物的生成方法，利用所述的油气混合物的生成与观测装置，包括：开启漩涡泵，向气泡油罐里注入给定量的润滑油后，关闭漩涡泵；开启空气压缩机，打开气泡油罐的进气口，向气泡油罐注入高压空气，关闭进气口，再将气泡油罐内气体压力调节至设定值；打开气泡油罐的出油口和进油口，开启漩涡泵，润滑油从气泡油罐的出油口被抽出后经漩涡泵泵回至气泡油罐，打开进气口，使来自于空气压缩机的压缩空气注入漩涡泵，空气在漩涡泵叶轮处剪切碎化，并随润滑油泵入气泡油罐；关闭漩涡泵、进油口、进气口，开启减压阀，润滑油被气泡油罐内的压缩空气推出，同时润滑油内溶解的空气以微气泡形式析出，形成油气混合物，进入观测样槽。

本发明第三方面提供一种油气混合物的观测方法，利用所述的油气混合物的生成与观测装置，包括：

标定像素尺寸：

将透明刻度尺放置在观测样槽上方，利用显微镜上的摄像仪拍摄带有刻度的观测样槽的图像，统计图像内一个刻度单位内的像素点数量，建立像素与实际尺寸之间的对应关系；