[发明专利]一种微孔网格薄板型液体渗透性检测方法与装置

摘要

本发明公开了一种微孔网格薄板型液体渗透性检测方法与装置。现有液体渗透性检测尚无通用标准、精度不高，不易实现。本发明将待测液体注入烧杯中，调节进给装置的进给量，将进给装置和高速度数码显微系统放入外壳内；保持外壳内的压强和温度恒定；控制注射器针头处的电磁截止阀启闭，进给装置带动微量注射器尾部运动，微量注射器注射液体，液体通过渗透管流到渗透板上；高速度数码显微系统进行高速摄像，采集到渗透管中的待测液体高度和待测液体渗透时间；得出微量注射器注射的液体体积变化量，然后计算渗透系数。本发明是一种通过液体透过微孔网格薄板过程高速摄像，分析计算透过时间、透过压力和透过体积等参数的方法。

主权项

1.一种微孔网格薄板型液体渗透性检测方法，其特征在于：采用的微孔网格薄板型液体渗透性检测装置，由恒温恒压装置和渗透发生及摄像装置组成；所述的渗透发生及摄像装置主要由渗透装置、竖直方向移动的进给装置、输液装置和高速度数码显微系统组成；所述的渗透装置包括竖板、第一横板、第二横板、底板、背板、管固定板、渗透垫板、注射器、单向阀、软管、烧杯、弹簧、渗透管和渗透板；竖板与底板固定，背板与竖板及底板均固定；第一横板与竖板和背板均固定，第二横板与竖板和背板均固定，且第一横板和第二横板在竖直方向上间隔设置，第一横板位于第二横板上方；所述的注射器固定在第一横板和第二横板之间；管固定板和背板固定；两块渗透垫板对中设置在底板上；渗透板放置在两块渗透垫板上，渗透管固定在管固定板上，渗透管上标有刻度；渗透板通过激光打标获得微孔网格；所述的微孔网格由呈矩阵排布的渗透孔组成；所述的进给装置主要由精密的滚珠丝杠驱动装置和角铁组成；滚珠丝杠驱动装置包括丝杆、滑台和电机；丝杆由电机驱动，并与滑台构成螺旋副；滑台与竖板构成滑动副；滑台与活塞柄固定块通过角铁固定；活塞柄固定块与注射器尾部固定；所述的输液装置包括单向阀、软管、烧杯、电磁截止阀、玻璃球和弹簧；电磁截止阀设置在注射器针头处，注射器针尖贴紧渗透管内壁；注射器的活塞开有二级阶梯通孔，二级阶梯通孔的顶部孔孔径小于底部孔孔径；玻璃球放置于底部孔内，弹簧的外端固定在底部孔内，内端压紧玻璃球；注射筒上腔与软管一端通过单向阀连接，软管另一端放于烧杯中；高速度数码显微系统采用高速摄像机进行高速摄像，采集待测液体在渗透板上的渗透时间和待测液体在渗透管中的高度，并采用处理器进行数据的处理分析，将结果输出；所述的恒温恒压装置由外壳、压力发生及控制装置和温度发生及控制装置组成，外壳采用透明材料；压力发生及控制装置和温度发生及控制装置分别将外壳内的压强和温度保持恒定；该方法具体步骤如下：步骤一、将渗透板置于渗透垫板上，渗透板的渗透孔横截面边长在0.1～1.5mm中选择；步骤二、将待测液体注入烧杯中，调节进给装置的进给量，将渗透发生及摄像装置放入外壳内；所述的渗透发生及摄像装置包括进给装置和高速度数码显微系统；步骤三、多次读取压力发生及控制装置和温度发生及控制装置的示数，若压力发生及控制装置和温度发生及控制装置分别将外壳内的压强和温度保持恒定，则进入步骤四；步骤四、开启注射器针头处的电磁截止阀，启动进给装置，使注射器尾部运动，活塞向下运动，注射筒上腔气压比外界小，烧杯中的待测液体通过软管和单向阀进入注射筒上腔，同时注射筒上腔气压比下腔气压小，玻璃球在弹簧压力下封住活塞的二级阶梯通孔，上腔待测液体无法流到下腔；当关闭电磁截止阀，且活塞向上运动时，注射筒上腔气压大于外界大气压，单向阀不导通，同时，注射筒上腔气压大于下腔气压，将玻璃球和弹簧压下，上腔待测液体流到下腔，活塞运动到注射筒顶端后，弹簧恢复原状，玻璃球封住二级阶梯通孔；步骤五、开启电磁截止阀，且活塞向下运动，注射器注射待测液体，待测液体通过渗透管流到渗透板上；高速度数码显微系统进行高速摄像，采集到渗透管中的待测液体高度和待测液体渗透时间；进行数据分析得出注射器注射的液体体积变化量ΔV，然后计算渗透系数λ＝ΔV/(Δt*F*d)；其中，Δt是待测液体完全渗透过渗透板的时间，d是渗透孔的边长，F是待测液体在渗透板上的压力；F＝P*S＝ρghS，P为渗透板与渗透管接触位置的压强，ρ为待测液体的密度，h为待测液体在渗透管中的高度，S为渗透管横截面面积。