[发明专利]一种高温高压环境下测量表征接触角的可视化实验系统及其方法有效
申请号: | 201811309035.8 | 申请日: | 2018-11-05 |
公开(公告)号: | CN109470603B | 公开(公告)日: | 2020-10-30 |
发明(设计)人: | 范利武;宋嘉文;曾冬雷;冯飙;田帅奇;邵雪峰;俞自涛 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | G01N13/00 | 分类号: | G01N13/00 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 郑海峰 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | 本发明公开了一种高温高压环境下测量表征接触角的可视化实验系统及其方法,其特征在于所述系统包括配气装置、测试装置、进样装置、真空装置、调压装置、光学成像装置以及监控装置,主要由空气压缩机、高压气瓶、气体增压器、高压缓冲容器、减压阀、机械压力表、高温高压可视容器、压力变送器、单向控制阀、微流量高压柱塞泵、冷光源、真空泵、真空缓冲容器、温度控制器、冷凝器、背压阀、CCD相机和图像分析仪等设备组成。本发明可以实现高温高压环境下,甚至是水的超临界状态下的接触角测量,尤其适用于高温高压环境下水在金属表面的浸润行为研究。本发明具有工况参数高,应用范围广,操作便捷灵活,使用寿命长以及便于拓展改造等优点。 | ||
搜索关键词: | 一种 高温 高压 环境 测量 表征 接触角 可视化 实验 系统 及其 方法 | ||
【主权项】:
1.一种高温高压环境下测量表征接触角的可视化实验系统,其特征在于所述系统包括配气装置、测试装置、进样装置、真空装置、调压装置、光学成像装置以及监控装置;所述的测试装置包括圆柱形的高温高压可视容器,高温高压可视容器外壁安装有均匀嵌入6只加热管的加热缸套;高温高压可视容器的轴向两端设有两个视窗法兰;该容器径向的侧壁处开设有用于安装可拆卸测试平台的法兰;高温高压可视容器上开设有三个孔,第一开孔用于接入配气装置和安全阀,第二开孔位于高温高压容器轴向对称面的中心线处,用于接入压力传感器和进样装置,并采用不锈钢毛细针管进行液滴进样,第三开孔用于接入温度传感器和调压装置;所述的测试装置还包括可拆卸测试平台;所述可拆卸测试平台是一个圆柱体凸台,通过法兰与高温高压可视容器连接,用于承载实验固体表面,并设有两个卡夹以固定住实验固体表面;其内部装有加热管和温度传感器,以保证实验固体表面达到设定温度值,并实时监控;所述的配气装置包括空气压缩机、高压气瓶、气体增压器、高压缓冲容器和减压阀;其主要目的是为了向高温高压可视容器内提供高压的气体环境,并维持其腔内的压力;其中,空气压缩机为气体增压器提供气体驱动力去压缩高压气瓶内的气体,增压后的气体进入高压缓冲容器进行缓冲稳压,通过减压阀调整至合适的压力输送至高温高压可视容器内;所述的进样装置包括单向控制阀和微流量高压柱塞泵;微流量高压柱塞泵通过单向控制阀向高温高压可视容器内无脉冲且稳定地输送微量的液体,完成实验液体的进样;所述的真空装置由真空泵和真空缓冲容器组成;真空缓冲容器安设在高温高压容器和真空泵之间并通过管道与两者相连,且真空缓冲容器进出口处都加装有阀门;在试验开始前和结束后,真空泵抽除高温高压可视容器内的杂质气体,抽出的气体在真空缓冲容器内缓冲并存储;所述的调压装置包括冷凝器和背压阀;冷凝器安装在背压阀进气管路中,并与高温高压可视容器直接相连,背压阀的出口接入大气环境;其目的是为了调节高温高压可视容器内因加热温升引起的压力升高;当高温高压可视容器内的压力超出实验设定的压力值时,背压阀将会开启,高温高压气体经冷凝器冷却降温后经背压阀排出;所述的光学成像装置包括CCD相机和冷光源;CCD相机捕捉高温高压可视容器内的液滴在固体表面上的形态,冷光源为其拍摄提供充足的光线;所获得的图像传送至监控装置的图像分析仪进行分析;所述的监控装置包括温度传感器、压力变送器、温度控制器、机械压力表和图像分析仪;该装置包含两个温度传感器,其中一个温度传感器的测点布置在高温高压可视容器腔体内,另一个的测点布置在可拆卸测试平台内,2个温度传感器分别与两个温度控制器相连;压力变送器通过开设在高温高压可视容器上的测孔插入该容器的腔体内;5个机械压力表安装在配气装置的管道中,分别位于高压气瓶的出口处,气体增压器的进口处,空气压缩机的出口处,减压阀的出口处和高压缓冲容器处,还有2个机械压力表分别安装在真空装置和调压装置中,位于真空缓冲容器处和调压装置的背压阀进口处;监控装置精准控制实验系统内的温度和压力,并完成智能地数据采集与图像分析。
下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于浙江大学,未经浙江大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201811309035.8/,转载请声明来源钻瓜专利网。