一種用于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專(zhuān)利公布了一種用于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的自動(dòng)微量進(jìn)液與自動(dòng)補(bǔ)液裝置，本裝置主要應(yīng)用于視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x中的微升級(jí)定量滴液。通過(guò)本裝置，實(shí)現(xiàn)在采用視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試接觸角值時(shí)，可以自動(dòng)連續(xù)定量滴出液滴，同時(shí)裝置可以自動(dòng)為進(jìn)液器補(bǔ)充液滴，解決了人工取下進(jìn)液器重新裝液的麻煩。本專(zhuān)利涉及的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于仿生材料研制、芯片清潔度分析、日化、農(nóng)藥、石油化工、表面活性劑研宄、消防、電力等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，具有極高的推廣價(jià)值。
【背景技術(shù)】
[0002]視頻光學(xué)接觸角儀可廣泛應(yīng)用于材料的物性測(cè)試，是納米材料分析、仿生材料分析以及高精密電子零部件加工中分析測(cè)試的主要儀器。長(zhǎng)期以來(lái)，應(yīng)用于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的進(jìn)液系統(tǒng)主要分為兩類(lèi):一類(lèi)是直頂式注射泵，將微量進(jìn)樣器的頂針部分采用電機(jī)或千分頭控制并滴出液滴；第二類(lèi)是使用了一個(gè)機(jī)械三通換向閥或電子換向閥的注射泵，這種三通換向閥式注射泵需要外接兩根管路，形成一進(jìn)一出的體系。直頂式注射泵的缺點(diǎn)在于微量進(jìn)液器中的液體使用完了后，必須將進(jìn)液器取下，重新補(bǔ)充液體后，再裝回到注射泵固定機(jī)構(gòu)中。雖然解決了換向閥式注射泵的交叉污染以及不易清洗的問(wèn)題。但補(bǔ)充液體操作的不方便性對(duì)于直頂式注射泵而言是比較明顯的缺點(diǎn)，特別是當(dāng)用戶(hù)有大批量樣品需要測(cè)試時(shí)，這種缺點(diǎn)體現(xiàn)得尤為突出。而換向閥式注射泵的缺點(diǎn)在于體系不易清洗，不能滴出有粘度樣品，非常容易造成交叉污染。而正是由于這些缺陷對(duì)于接觸角的測(cè)試是致命的，所以，換向閥式注射泵已經(jīng)基本被視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x生產(chǎn)廠棄用。
[0003]本專(zhuān)利創(chuàng)新性的提出了一種用于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液裝置。本裝置主要應(yīng)用于視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x中的微升級(jí)定量滴液。通過(guò)本裝置，實(shí)現(xiàn)在采用視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試接觸角值時(shí)，可以自動(dòng)連續(xù)定量滴出液滴，同時(shí)裝置可以自動(dòng)為進(jìn)液器補(bǔ)充液滴，解決了人工取下進(jìn)液器重新裝液的麻煩。本專(zhuān)利涉及的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于仿生材料研制、芯片清潔度分析、日化、農(nóng)藥、石油化工、表面活性劑研宄、消防、電力等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，具有極高的推廣價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型提供一種用于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液裝置，本裝置主要應(yīng)用于視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x中的微升級(jí)定量滴液。通過(guò)本裝置，實(shí)現(xiàn)在采用視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試接觸角值時(shí)，可以自動(dòng)連續(xù)定量滴出液滴，同時(shí)裝置可以自動(dòng)為進(jìn)液器補(bǔ)充液滴，解決了人工取下進(jìn)液器重新裝液的麻煩。本專(zhuān)利涉及的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于仿生材料研制、芯片清潔度分析、日化、農(nóng)藥、石油化工、表面活性劑研宄、消防、電力等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，具有極高的推廣價(jià)值。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x的自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液裝置，包括可XYZ Θ多維調(diào)整的樣品臺(tái)、具有安裝了背景光源的電氣控制箱、鏡頭以及攝像機(jī)和光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x機(jī)架，可ΧΥΖΘ多維調(diào)整的樣品臺(tái)設(shè)置于光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x機(jī)架中間，可XYZ θ多維調(diào)整的樣品臺(tái)一側(cè)設(shè)置有具有安裝了背景光源的電氣控制箱，可XYZΘ多維調(diào)整的樣品臺(tái)另一側(cè)設(shè)有鏡頭以及攝像機(jī)，具有安裝了背景光源的電氣控制箱和鏡頭以及攝像機(jī)均固定在光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x機(jī)架上，其特征在于，還包括具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵，具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵設(shè)于可XYZ Θ多維調(diào)整的樣品臺(tái)正上方。
[0007]所述具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵可以為自動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵或者手動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵。
[0008]所述自動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵包括液體蓄水杯、微量進(jìn)液器、三通閥、針頭、頂針固定座、微量進(jìn)液器固定座以及包括步進(jìn)電機(jī)、絲桿、導(dǎo)軌和支架的動(dòng)力組件，動(dòng)力組件的支架通過(guò)連接結(jié)構(gòu)固定連接微量進(jìn)液器固定座；頂針固定座與動(dòng)力組件螺紋連接；微量進(jìn)液器的主機(jī)部分固定在微量進(jìn)液器固定座上，微量進(jìn)液器的頂部設(shè)有頂針，頂針與頂針固定座連接；微量進(jìn)液器的底部設(shè)有三通閥，三通閥與微量進(jìn)液器通過(guò)魯爾接頭連接，三通閥一側(cè)設(shè)有液體蓄水杯，三通閥底部設(shè)有滴液用的針頭。三通閥通過(guò)吸取液體蓄水杯中的液體，實(shí)現(xiàn)不斷為微量進(jìn)液器補(bǔ)充液滴的目的。液體蓄水杯液體不足時(shí)，采用燒杯為液體蓄水杯人工補(bǔ)充液體。動(dòng)力組件控制微量進(jìn)液器的頂針向內(nèi)定距離移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)固定液體量微量進(jìn)液的目的，定量進(jìn)液完成后，動(dòng)力組件控制微量進(jìn)液器的頂針向外移動(dòng)同樣距離，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)為微量進(jìn)液器里補(bǔ)充液體的目的。
[0009]所述手動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵包括液體蓄水杯、微量進(jìn)液器、三通閥、針頭、頂針固定座、傳動(dòng)組件滑座、千分頭、微量進(jìn)液器固定座以及具有導(dǎo)軌和彈簧的手動(dòng)傳動(dòng)組件，傳動(dòng)組件滑座上安裝了微量進(jìn)液器固定座；導(dǎo)軌通過(guò)直線(xiàn)軸承與傳動(dòng)組件滑座相連接，形成可移動(dòng)的部件；導(dǎo)軌頂端設(shè)有頂針固定座；傳動(dòng)組件滑座上方設(shè)有千分頭，傳動(dòng)組件滑座下方設(shè)有兩根彈簧；微量進(jìn)液器安裝在微量進(jìn)液器固定座上，微量進(jìn)液器頂部的頂針與頂針固定座固定。
[0010]安裝時(shí)，向內(nèi)擰動(dòng)千分頭，兩根彈簧被拉緊，同時(shí)，微量進(jìn)液器的頂針也會(huì)向內(nèi)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)液的目的；向外擰動(dòng)千分頭，由于兩根彈簧被拉緊力作用，微量進(jìn)液器的頂針會(huì)向外移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)為體系補(bǔ)充液體的目的。微量進(jìn)液器的底部設(shè)有三通閥，三通閥與微量進(jìn)液器通過(guò)魯爾接頭連接，三通閥一側(cè)設(shè)有液體蓄水杯，三通閥底部設(shè)有滴液用的針頭。三通閥通過(guò)吸取液體蓄水杯中的液體，實(shí)現(xiàn)不斷為微量進(jìn)液器補(bǔ)充液滴的目的。液體蓄水杯液體不足時(shí)，采用燒杯為液體蓄水杯人工補(bǔ)充液體。動(dòng)力組件控制微量進(jìn)液器的頂針向內(nèi)定距離移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)固定液體量微量進(jìn)液的目的，定量進(jìn)液完成后，動(dòng)力組件控制微量進(jìn)液器的頂針向外移動(dòng)同樣距離，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)為微量進(jìn)液器里補(bǔ)充液體的目的。
[0011]手動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵自動(dòng)定量微量進(jìn)液與補(bǔ)液的操作實(shí)現(xiàn)方式為:將千分頭向內(nèi)擰動(dòng)到一個(gè)合適的位置，如刻度上顯示的2mm的位置，進(jìn)液時(shí)，向下按動(dòng)頂針固定座，由于已經(jīng)固定了千分頭的位置，頂針不會(huì)無(wú)限向內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)的距離即為剛才設(shè)置好的距離，從而實(shí)現(xiàn)定量微量進(jìn)液的目的，如I 一 30uL。而當(dāng)松開(kāi)頂針固定座時(shí)，由于由于兩根彈簧被拉緊力作用力，頂針固定座會(huì)自動(dòng)向外彈起，由于采用了專(zhuān)利設(shè)計(jì)的具有兩個(gè)單向閥的三通閥結(jié)構(gòu)，微量進(jìn)液器中會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充上液體，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)微量進(jìn)液與自動(dòng)補(bǔ)液的目的。
[0012]所述三通閥由三通殼體、主單向閥和副單向閥組成，三通殼體后端有一個(gè)魯爾快速接口，魯爾快速接口與微量進(jìn)液器連接，三通殼體底部與主單向閥連接，三通殼體一側(cè)與畐IJ單向閥連接，其中副單向閥包括具有圓錐形密封孔的進(jìn)液口后蓋板、進(jìn)液口密封圓珠、進(jìn)液口彈簧、密封圈、連接座，連接座固定在三通閥上，連接座外部通過(guò)密封圈連接具有圓錐形密封孔的進(jìn)液口后蓋板，連接座內(nèi)設(shè)有進(jìn)液口密封圓珠，進(jìn)液口密封圓珠內(nèi)側(cè)設(shè)有進(jìn)液口彈簧；其中主單向閥包括具有魯爾快速接口的出液口后蓋板，出液口密封圓珠、出液口彈簧、密封圈，具有魯爾快速接口的出液口后蓋板設(shè)于三通殼體底部，具有魯爾快速接口的出液口后蓋板內(nèi)部設(shè)有出液口彈簧，出液口彈簧頂部設(shè)有出液口密封圓珠。
[0013]所述進(jìn)液口密封圓珠為陶瓷、PTFE或不銹鋼材質(zhì)。
[0014]三通殼體底部的內(nèi)孔部分設(shè)計(jì)了一個(gè)圓錐形密封結(jié)構(gòu)的出液口 ；圓錐形密封結(jié)構(gòu)的出液口與具有魯爾快速接口的出液口后蓋板形成一個(gè)密封結(jié)構(gòu)；密封結(jié)構(gòu)內(nèi)通過(guò)出液口密封圓珠、出液口彈簧密封安裝，從而在出液部位形成一個(gè)只往外單向流動(dòng)的單向閥結(jié)構(gòu)。
[0015]三通殼體一側(cè)副單向閥的內(nèi)孔部分設(shè)計(jì)了一個(gè)圓錐形的進(jìn)液口，圓錐形的進(jìn)液口與有圓錐形密封孔的進(jìn)液口后蓋板內(nèi)設(shè)有進(jìn)液口密封圓珠和進(jìn)液口彈簧形成一個(gè)密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)液口密封圓珠的后端裝上進(jìn)液口彈簧和密封圈，與連接座通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)相聯(lián)，連接座與三通殼體通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)相聯(lián)，并用膠水或直接焊接密封，從而在進(jìn)液口側(cè)形成一個(gè)只往內(nèi)單向流動(dòng)的單向閥結(jié)構(gòu)。微量進(jìn)液器的頂針向外拉動(dòng)時(shí)，副單向閥被開(kāi)啟，從而為微量進(jìn)液器里自動(dòng)補(bǔ)充液體；微量進(jìn)液器的頂針向內(nèi)拉動(dòng)時(shí)，主單向閥被開(kāi)啟，從而滴出液體。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本裝置主要應(yīng)用于視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x中的微升級(jí)定量滴液。通過(guò)本裝置，實(shí)現(xiàn)在采用視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試接觸角值時(shí)，可以自動(dòng)連續(xù)定量滴出液滴，同時(shí)裝置可以自動(dòng)為進(jìn)液器補(bǔ)充液滴，解決了人工取下進(jìn)液器重新裝液的麻煩。本專(zhuān)利涉及的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于仿生材料研制、芯片清潔度分析、日化、農(nóng)藥、石油化工、表面活性劑研宄、消防、電力等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，具有極高的推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的一實(shí)施例的主視圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的主視圖。
[0019]圖3為自動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為手動(dòng)型具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為三通閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]在圖中:1_具有安裝了背景光源的電氣控制箱，2-具有自動(dòng)微量進(jìn)液與補(bǔ)液功能的注射泵，3-可XYZ Θ多維調(diào)整的樣品臺(tái)，4-鏡頭以及攝像機(jī)，21 —液體蓄水杯；22 —微量進(jìn)液器；23 —三通閥；24 —針頭；25 —頂針固定座；26 —微量進(jìn)液器固定座；27 —包括步進(jìn)電機(jī)、絲桿、導(dǎo)軌和支架的動(dòng)力組件；27 —千分頭；28 —傳動(dòng)組件滑座；29 —導(dǎo)軌；210 —彈簧；231 —具有圓錐形密封孔的進(jìn)液口后蓋板；232 —進(jìn)液口密封圓珠；233 —進(jìn)液口彈簧；234 —密封圈；235 —連接座；236 —三通殼體；237 —出液口密封圓珠；238 —出液口彈簧；239 —密封圈；2310 —具有魯爾快速接口的出液口后蓋板。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體