真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，儀器主體上安裝有攝像機(jī)和主控板，攝像機(jī)連接主控板，儀器主體另一側(cè)設(shè)置有三通閥門，微量進(jìn)樣器的下端連接三通閥門，?微量進(jìn)樣器的頂端連接有頂桿傳動(dòng)桿，頂桿傳動(dòng)桿聯(lián)接傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接絲桿，絲桿通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪，皮帶上設(shè)置有皮帶張緊壓輪，皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪套于絲桿上，皮帶主動(dòng)輪連接的絲桿上置有轉(zhuǎn)軸、進(jìn)液旋鈕、移液旋轉(zhuǎn)鈕，導(dǎo)軌與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，微量進(jìn)樣器通過(guò)導(dǎo)液管連接至帶有魯爾接頭的針頭。
【專利說(shuō)明】真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采用真實(shí)液滴法擬合Young-Laplace方程的測(cè)試方法的便攜式接觸角和表界張力測(cè)試裝置，屬于化學(xué)界面分析儀器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]液-液界面張力、液-氣表面張力以及固-液接觸角值等基本指標(biāo)是表征物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)的基本參數(shù)，接觸角是指在固體水平平面上滴上一小滴液滴，固體表面上的固一液一氣三相交界點(diǎn)處，其氣-液界面和固-液界面兩切線把液相夾在其中時(shí)所形成的角度，見附圖1。接觸角測(cè)試是分析固-液界面物理化學(xué)性質(zhì)的最主要手段，通過(guò)測(cè)試所得到的接觸角值，經(jīng)過(guò)Equation of state算法,僅使用一種液滴就可以非常準(zhǔn)確的分析得出固體的表面張力值(達(dá)因值)，而液-液界面張力以及液-氣表面張力的測(cè)試也是物理化學(xué)分析中最主要的物性指標(biāo)。
[0003]目前，接觸角和界面張力測(cè)試儀器通常均是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的儀器，體積大，需要市電供電，不利于攜帶或野外作業(yè)，也利于復(fù)雜樣品、大尺寸樣品的測(cè)值，如現(xiàn)有專利資料庫(kù)中《基于高速圖像處理的液體表界面動(dòng)態(tài)特性測(cè)量分析儀》專利號(hào):200610050811.8和200620103753.6，《一種靜態(tài)接觸角的自動(dòng)檢測(cè)方法》專利號(hào)201010288857.X，《接觸角及表面能測(cè)量裝置》專利號(hào):201010600278.4，《測(cè)量接觸角裝置》專利號(hào):200710142656.7，《一種自潔玻璃接觸角的在線測(cè)量方法》專利號(hào):200710008521.1等。
[0004]2011年8月，本公司申請(qǐng)的專利《采用真實(shí)液滴法的便攜式接觸角測(cè)試裝置》(專利號(hào):ZL201120310388.7)中已經(jīng)對(duì)這樣的便攜裝置作了一個(gè)簡(jiǎn)單的描述，但該裝置中在光學(xué)成像系統(tǒng)、背景光照明系統(tǒng)以及整體控制結(jié)構(gòu)上均比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際應(yīng)用于產(chǎn)品時(shí)存在很多不足。為此，我們對(duì)該便攜式測(cè)試接觸角和界面張力的裝置進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題及不足，本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，實(shí)現(xiàn)便攜、野外測(cè)值、可測(cè)試大尺寸樣品的目的，整體設(shè)計(jì)理念為小型、通過(guò)簡(jiǎn)單的供電方式實(shí)現(xiàn)裝置的正常運(yùn)行。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，包括:儀器主體，攝像機(jī)，轉(zhuǎn)軸，主動(dòng)皮帶輪，主控板，皮帶張緊壓輪，頂桿傳動(dòng)桿，從動(dòng)皮帶輪，絲桿，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，微量進(jìn)樣器，偏光片，導(dǎo)軌，三通閥門，棱鏡支架，聚四氟下底板，棱鏡，魯爾接頭，針頭，遮光片，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，石英玻璃柔光片，LED背景燈。
[0008]儀器主體上安裝有攝像機(jī)和主控板，攝像機(jī)連接主控板，儀器主體另一側(cè)設(shè)置有三通閥門，微量進(jìn)樣器的下端連接三通閥門，微量進(jìn)樣器的頂端連接有頂桿傳動(dòng)桿，頂桿傳動(dòng)桿聯(lián)接傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接絲桿，絲桿通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪，皮帶上設(shè)置有皮帶張緊壓輪，皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪套于絲桿上，皮帶主動(dòng)輪連接的絲桿上置有轉(zhuǎn)軸、進(jìn)液旋鈕、移液旋轉(zhuǎn)鈕，導(dǎo)軌與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，微量進(jìn)樣器通過(guò)導(dǎo)液管連接至帶有魯爾接頭的針頭。
[0009]本實(shí)用新型提供了一個(gè)適合大尺寸樣品表面測(cè)試的光學(xué)成像結(jié)構(gòu)，具體包括:一個(gè)垂直安裝的攝像機(jī)，其通訊接口為USB2.0或USB3.0接口 ；一個(gè)與攝像機(jī)相連接的遠(yuǎn)心鏡頭；遠(yuǎn)心鏡頭的最前端通過(guò)一個(gè)節(jié)圈連接一個(gè)偏振光鏡片；一個(gè)90度棱鏡安裝到一個(gè)棱鏡支架上，然后固定到裝置的儀器主體上。由此，可以形成一個(gè)將液滴成像光路從水平轉(zhuǎn)向垂直的光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
[0010]提供一個(gè)適合大尺寸樣品表面測(cè)試的背景光源結(jié)構(gòu)，具體包括:一組LED燈組合成背景光源后，光路以垂直方向安裝到一個(gè)連接支架上；一個(gè)石英玻璃柔光片同樣以光路垂直向安裝到連接支架上；一個(gè)90度棱鏡安裝到一個(gè)棱鏡支架上，然后固定到裝置的儀器主體上；儀器主體一側(cè)加工一個(gè)側(cè)槽，插入一個(gè)遮光片，以降低背景光在小液滴接觸角測(cè)值時(shí)的光線反射，進(jìn)一步優(yōu)化液滴輪廓邊緣的清晰度。由此，可以形成一個(gè)將背景光路從水平轉(zhuǎn)向垂直的光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
[0011]通過(guò)上述兩個(gè)光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可以完成測(cè)試從標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)面拍攝接觸角或界面張力所需圖像到俯拍圖片的光路轉(zhuǎn)變，從而完成可以將裝置放到被測(cè)物表面進(jìn)行測(cè)值。
[0012]提供一套簡(jiǎn)約化的進(jìn)液、移液、形成液滴的機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)包括:微量進(jìn)樣器下端固定到三個(gè)可轉(zhuǎn)向的三通閥門上；三通閥門固定到裝置的儀器主體上；設(shè)計(jì)一個(gè)頂桿傳動(dòng)桿固定到微量進(jìn)樣器的頂桿上，以進(jìn)液或吸液；設(shè)計(jì)一套包括皮帶主動(dòng)輪、皮帶從動(dòng)輪、傳動(dòng)皮帶、皮帶張緊輪、絲桿、導(dǎo)軌和進(jìn)液旋鈕(或5V直流減速電機(jī))的位移結(jié)構(gòu)，同時(shí)，將所述頂桿傳動(dòng)桿與之連接；設(shè)計(jì)一套包括絲桿、移液旋轉(zhuǎn)鈕(或相應(yīng)5V直流減速電機(jī))、導(dǎo)軌的位移結(jié)構(gòu)，同時(shí)將一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與之連接，在此結(jié)構(gòu)上安裝一個(gè)魯爾接頭并與針頭相連，從而形成一個(gè)針頭向上以及向下的移液結(jié)構(gòu)。
[0013]背景光源米用了 一種3.3V電壓供電的LED背光板,3.3V電壓取自于電腦的USB通訊接口的5V，通過(guò)串連電阻的方式降壓后使用。
[0014]采用一個(gè)主控板，控制直流電機(jī)以及USB供電，主控板與攝像機(jī)通過(guò)USB2.0連接，并通過(guò)USB2.0與電腦相連，并通過(guò)編寫軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、拍照或錄相、控制進(jìn)液和移液電機(jī)等。
[0015]采用一種低壓供電的相機(jī)系統(tǒng)，本專利引進(jìn)了由USB供電的低照度USB數(shù)字相機(jī)。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1:本專利所述的便攜式接觸角和界面張力儀正視圖；
[0017]圖中:1-儀器主體；2_攝像機(jī)；3_進(jìn)液旋鈕；4-轉(zhuǎn)軸；5_皮帶輪(主動(dòng)輪);6_主控板-J-皮帶張緊壓輪；8_頂桿傳動(dòng)桿；9_皮帶輪(從動(dòng)輪)；10-絲桿；11_傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；12_鏡頭；13-微量進(jìn)樣器；14-偏光片；15-導(dǎo)軌(共3根)；16-三通閥門；17-棱鏡支架；18_聚四氟制下底板；19_棱鏡；20_魯爾接頭；21_針頭；22_遮光片；23_傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；24_棱鏡；25-棱鏡支架；26_石英玻璃柔光片；27- LED背景燈；28_移液旋轉(zhuǎn)鈕；29_絲桿。
[0018]【具體實(shí)施方式】
[0019]為實(shí)現(xiàn)便攜可野外作業(yè)和測(cè)試大尺寸樣品的目標(biāo)，同時(shí)為保證接觸角和界面張力測(cè)值的精度，可靠性等，本專利通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn):[0020]1、真實(shí)液滴法測(cè)試接觸角和界面張力值的實(shí)施方案:
[0021](I)實(shí)施真實(shí)液滴法時(shí)，通過(guò)軟件系統(tǒng)控制光學(xué)成像系統(tǒng)(CXD)，將液滴的實(shí)時(shí)影像捕捉到電腦中；
[0022](2)軟件系統(tǒng)自動(dòng)分析實(shí)時(shí)影像資料(如AV1、MPG等格式)的液滴輪廓線邊緣或自動(dòng)分析連續(xù)捕捉的圖片資料(如BMP、JPG等圖片格式)。
[0023]2、便攜式接觸角和表面張力測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)組成實(shí)施方案如下:
[0024]如圖1所示，真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，包括:儀器主體，攝像機(jī)，轉(zhuǎn)軸，主動(dòng)皮帶輪，主控板，皮帶張緊壓輪，頂桿傳動(dòng)桿，從動(dòng)皮帶輪，絲桿，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，微量進(jìn)樣器，偏光片，導(dǎo)軌，三通閥門，棱鏡支架，聚四氟下底板，棱鏡，魯爾接頭，針頭，遮光片，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，石英玻璃柔光片，LED背景燈。
[0025]儀器主體上安裝有攝像機(jī)和主控板，攝像機(jī)連接主控板，儀器主體另一側(cè)設(shè)置有三通閥門，微量進(jìn)樣器的下端連接三通閥門，微量進(jìn)樣器的頂端連接有頂桿傳動(dòng)桿，頂桿傳動(dòng)桿聯(lián)接傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接絲桿，絲桿通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪，皮帶上設(shè)置有皮帶張緊壓輪，皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪套于絲桿上，皮帶主動(dòng)輪連接的絲桿上置有轉(zhuǎn)軸、進(jìn)液旋鈕、移液旋轉(zhuǎn)鈕，導(dǎo)軌與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，微量進(jìn)樣器通過(guò)導(dǎo)液管連接至帶有魯爾接頭的針頭。
[0026]本實(shí)用新型提供了一個(gè)適合大尺寸樣品表面測(cè)試的光學(xué)成像結(jié)構(gòu)，具體包括:一個(gè)垂直安裝的攝像機(jī)，其通訊接口為USB2.0或USB3.0接口 ；一個(gè)與攝像機(jī)相連接的遠(yuǎn)心鏡頭；遠(yuǎn)心鏡頭的最前端通過(guò)一個(gè)節(jié)圈連接一個(gè)偏振光鏡片；一個(gè)90度棱鏡安裝到一個(gè)棱鏡支架上，然后固定到裝置的儀器主體上。由此，可以形成一個(gè)將液滴成像光路從水平轉(zhuǎn)向垂直的光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
[0027]提供一個(gè)適合大尺寸樣品表面測(cè)試的背景光源結(jié)構(gòu)，具體包括:一組LED燈組合成背景光源后，光路以垂直方向安裝到一個(gè)連接支架上；一個(gè)石英玻璃柔光片同樣以光路垂直向安裝到連接支架上；一個(gè)90度棱鏡安裝到一個(gè)棱鏡支架上，然后固定到裝置的儀器主體上；儀器主體一側(cè)加工一個(gè)側(cè)槽，插入一個(gè)遮光片，以降低背景光在小液滴接觸角測(cè)值時(shí)的光線反射，進(jìn)一步優(yōu)化液滴輪廓邊緣的清晰度。由此，可以形成一個(gè)將背景光路從水平轉(zhuǎn)向垂直的光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
[0028]通過(guò)上述兩個(gè)光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可以完成測(cè)試從標(biāo)準(zhǔn)的側(cè)面拍攝接觸角或界面張力所需圖像到俯拍圖片的光路轉(zhuǎn)變，從而完成可以將裝置放到被測(cè)物表面進(jìn)行測(cè)值。
[0029]提供一套簡(jiǎn)約化的進(jìn)液、移液、形成液滴的機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)包括:微量進(jìn)樣器下端固定到三個(gè)可轉(zhuǎn)向的三通閥門上；三通閥門固定到裝置的儀器主體上；設(shè)計(jì)一個(gè)頂桿傳動(dòng)桿固定到微量進(jìn)樣器的頂桿上，以進(jìn)液或吸液；設(shè)計(jì)一套包括皮帶主動(dòng)輪、皮帶從動(dòng)輪、傳動(dòng)皮帶、皮帶張緊輪、絲桿、導(dǎo)軌和進(jìn)液旋鈕(或5V直流減速電機(jī))的位移結(jié)構(gòu)，同時(shí)，將所述頂桿傳動(dòng)桿與之連接；設(shè)計(jì)一套包括絲桿、移液旋轉(zhuǎn)鈕(或相應(yīng)5V直流減速電機(jī))、導(dǎo)軌的位移結(jié)構(gòu)，同時(shí)將一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與之連接，在此結(jié)構(gòu)上安裝一個(gè)魯爾接頭并與針頭相連，從而形成一個(gè)針頭向上以及向下的移液結(jié)構(gòu)。
[0030]采用了一種3.3V電壓供電的LED背光板，3.3V電壓取自于電腦的USB通訊接口的5V，通過(guò)串連電阻的方式降壓后使用。
[0031]采用一個(gè)主控板，控制直流電機(jī)以及USB供電，主控板與攝像機(jī)通過(guò)USB2.0連接，并通過(guò)USB2.0與電腦相連，并通過(guò)編寫軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、拍照或錄相、控制進(jìn)液和移液電機(jī)等。
[0032]采用一種低壓供電的相機(jī)系統(tǒng)，本專利引進(jìn)了由USB供電的低照度USB數(shù)字相機(jī)。
[0033]進(jìn)一步地，所述的進(jìn)液旋鈕和移液旋轉(zhuǎn)鈕也可采用相應(yīng)直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0034]3、采用真實(shí)液滴法測(cè)試接觸角的實(shí)現(xiàn)方式:
[0035](I)將儀器通過(guò)主控板6USB通訊接口連接到電腦，打開真實(shí)液滴法接觸角分析軟件;
[0036](2)吸取液體:將三通閥門16轉(zhuǎn)到排氣一側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)液旋鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)3將微量進(jìn)樣器向下排空13，完成后三通閥門16轉(zhuǎn)到吸液狀態(tài)，并將相應(yīng)的軟管連接到三通閥門后放到被測(cè)液體中，反向轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)液旋鈕或直流電機(jī)，完成吸取液體的動(dòng)作；
[0037](3)將本測(cè)試儀器放置到被測(cè)固體相樣品上；
[0038](4)移液:旋動(dòng)旋鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)3，滴出液體并留在針頭。旋動(dòng)移液旋轉(zhuǎn)鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)28，使液滴移向固體樣品，接觸到固體樣品后，再反向旋轉(zhuǎn)旋鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)28，實(shí)現(xiàn)在固體樣品上滴上一個(gè)小水滴；
[0039](5)軟件控制USB相機(jī)12拍攝液滴的影像資料；
[0040](6)軟件自動(dòng)根據(jù)真實(shí)液滴法分析得到接觸角值。
[0041]4、采用真實(shí)液滴法測(cè)試界面張力值的實(shí)現(xiàn)方式:
[0042](I)將儀器通過(guò)主控板6USB通訊接口連接到電腦，打開真實(shí)液滴法接觸角分析軟件;
[0043](2)吸取液體:將三通閥門16轉(zhuǎn)到排氣一側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)液旋鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)3將微量進(jìn)樣器向下排空13，完成后三通閥門16轉(zhuǎn)到吸液狀態(tài)，并將相應(yīng)的軟管連接到三通閥門后放到被測(cè)液體中，反向轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)液旋鈕或直流電機(jī)，完成吸取液體的動(dòng)作；
[0044](3)將本測(cè)試儀器測(cè)試針頭位置放置一個(gè)方形的石英玻璃容器。如果測(cè)試液-液界面張力，則在容器中放置低密度相液體；
[0045](4)形成液體:
[0046]旋動(dòng)移液旋轉(zhuǎn)鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)28，使針頭進(jìn)入容器的一定位置；旋動(dòng)旋鈕或通過(guò)軟件控制直流電機(jī)3,滴出液體并留在針頭,形成一個(gè)懸滴(Pendant drop)；
[0047](5)軟件控制USB相機(jī)12拍攝液滴的影像資料；
[0048](6)軟件自動(dòng)根據(jù)真實(shí)液滴法分析得到界面張力值。
[0049]5、便攜式接觸角的供電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式:
[0050]在供電系統(tǒng)上，考慮到野外測(cè)試，本裝置中采用了 USB供電的方式，通過(guò)筆記本電腦的USB通訊口供電。在背景光的設(shè)計(jì)上，采用了低電壓3.3V LED背光板，并通過(guò)串連電阻實(shí)現(xiàn)降壓目的，在相機(jī)的設(shè)計(jì)上，采用了由USB供電的低照度USB數(shù)字相機(jī)，從而一方面保證了成像質(zhì)量，另一方面實(shí)現(xiàn)了野外、便攜測(cè)試的目的。
[0051]折轉(zhuǎn)光路的實(shí)現(xiàn)方式以及光路處理技術(shù):
[0052](I)通過(guò)兩個(gè)特殊設(shè)計(jì)的棱鏡結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)背景光和成像系統(tǒng)的光路90度折轉(zhuǎn)，從而可以用于測(cè)試大尺寸樣品表面的接觸角值；
[0053](2)為防止被測(cè)物表面光線反射，在鏡頭技術(shù)的設(shè)計(jì)上采用了遠(yuǎn)心鏡頭，從而使用輪廓更為清晰。同時(shí)，采用了一個(gè)偏振光鏡14，以避免反射光的影響。特別是在太陽(yáng)能基板測(cè)試時(shí)，采用本套系統(tǒng)，測(cè)試時(shí)更為方便；
[0054](3)為防止小角度接觸角測(cè)值時(shí)輪廓上邊緣光線散射，設(shè)計(jì)了一個(gè)遮光片22，將背景光線的上半部分擋住，從而有效提升上邊緣輪廓的清晰度。
[0055]6、防止測(cè)試時(shí)污染被測(cè)物表面的方法:
[0056]裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)可拆裝的聚四氟乙烯底板18，在測(cè)試前將其拆下，用超聲波清洗干凈并用無(wú)塵紙擦干。然后帶上干凈的手套再裝回到裝置上去。
[0057]采用本發(fā)明專利的接觸角儀，因采用了真實(shí)液滴法，且設(shè)計(jì)了專門配合的儀器結(jié)構(gòu)，測(cè)值時(shí)，由于高精度的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制功能的實(shí)現(xiàn)，測(cè)值過(guò)程完全配合液滴的輪廓形狀分析角度而沒有前提假設(shè)，可以大大提高靜態(tài)接觸角的測(cè)值精度。同時(shí)，在機(jī)械結(jié)構(gòu)以及電路設(shè)計(jì)中，充分考慮了便攜和野外測(cè)試需求，采用了緊湊型、90度折轉(zhuǎn)成像和背景光光路和低壓供電等設(shè)計(jì)，有效地保證了設(shè)計(jì)目的的實(shí)現(xiàn)。采用本實(shí)用新型技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大樣品(如400-無(wú)窮大)、在線測(cè)值、野外測(cè)值(如石油開采)、特殊規(guī)格接觸角的測(cè)試，非常值得在薄膜、太陽(yáng)能、PDP、LCD、石油石化、芯片、陶瓷浴缸等行業(yè)的應(yīng)用，具有非常高的推廣價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，包括:儀器主體，攝像機(jī)，轉(zhuǎn)軸，主動(dòng)皮帶輪，主控板，皮帶張緊壓輪，頂桿傳動(dòng)桿，從動(dòng)皮帶輪，絲桿，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，微量進(jìn)樣器，偏光片，導(dǎo)軌，三通閥門，棱鏡支架，聚四氟下底板，棱鏡，魯爾接頭，針頭，遮光片，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，石英玻璃柔光片，LED背景燈，其特征在于，儀器主體上安裝有攝像機(jī)和主控板，攝像機(jī)連接主控板，儀器主體另一側(cè)設(shè)置有三通閥門，微量進(jìn)樣器的下端連接三通閥門，微量進(jìn)樣器的頂端連接有頂桿傳動(dòng)桿，頂桿傳動(dòng)桿聯(lián)接傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接絲桿，絲桿通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪，皮帶上設(shè)置有皮帶張緊壓輪，皮帶主動(dòng)輪和皮帶從動(dòng)輪套于絲桿上，皮帶主動(dòng)輪連接的絲桿上置有轉(zhuǎn)軸、進(jìn)液旋鈕、移液旋轉(zhuǎn)鈕，導(dǎo)軌與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，微量進(jìn)樣器通過(guò)導(dǎo)液管連接至帶有魯爾接頭的針頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，其特征在于，本實(shí)用新型提供了一個(gè)適合大尺寸樣品表面測(cè)試的光學(xué)成像結(jié)構(gòu)，具體包括:一個(gè)垂直安裝的攝像機(jī)，其通訊接口為USB2.0或USB3.0接口 ；一個(gè)與攝像機(jī)相連接的遠(yuǎn)心鏡頭；遠(yuǎn)心鏡頭的最前端通過(guò)一個(gè)節(jié)圈連接一個(gè)偏振光鏡片；一個(gè)90度棱鏡安裝到一個(gè)棱鏡支架上，然后固定到裝置的儀器主體上，形成一個(gè)將液滴成像光路從水平轉(zhuǎn)向垂直的光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，其特征在于，提供一個(gè)適合大尺寸樣品表面測(cè)試的背景光源結(jié)構(gòu)，具體包括:一組LED燈組合成背景光源后，光路以垂直方向安裝到一個(gè)連接支架上；一個(gè)石英玻璃柔光片同樣以光路垂直向安裝到連接支架上；一個(gè)90度棱鏡安裝到一個(gè)棱鏡支架上，然后固定到裝置的儀器主體上；儀器主體一側(cè)加工一個(gè)側(cè)槽，插入一個(gè)遮光片，形成一個(gè)將背景光路從水平轉(zhuǎn)向垂直的光路折轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，其特征在于，提供一套簡(jiǎn)約化的進(jìn)液、移液、形成液滴的機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)包括:微量進(jìn)樣器下端固定到三個(gè)可轉(zhuǎn)向的三通閥門上；三通閥門固定到裝置的儀器主體上；設(shè)計(jì)一個(gè)頂桿傳動(dòng)桿固定到微量進(jìn)樣器的頂桿上，以進(jìn)液或吸液；設(shè)計(jì)一套包括皮帶主動(dòng)輪、皮帶從動(dòng)輪、傳動(dòng)皮帶、皮帶張緊輪、絲桿、導(dǎo)軌和進(jìn)液旋鈕的位移結(jié)構(gòu)，同時(shí)，將所述頂桿傳動(dòng)桿與之連接；設(shè)計(jì)一套包括絲桿、移液旋轉(zhuǎn)鈕、導(dǎo)軌的位移結(jié)構(gòu)，同時(shí)將一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與之連接，在此結(jié)構(gòu)上安裝一個(gè)魯爾接頭并與針頭相連，形成一個(gè)針頭向上以及向下的移液結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，其特征在于，背景光源采用了一種3.3V電壓供電的LED背光板，3.3V電壓取自于電腦的USB通訊接口的5V，通過(guò)串連電阻的方式降壓后使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真實(shí)液滴法的便攜式接觸角和界面張力測(cè)試裝置，其特征在于，主控板與攝像機(jī)通過(guò)USB2.0連接，并通過(guò)USB2.0與電腦相連。
【文檔編號(hào)】G01N13/00GK203672748SQ201320791790
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】施建輝 申請(qǐng)人:上海梭倫信息科技有限公司