一种控温湿同步测量液滴温度、表面张力、接触角的装置

摘要

本发明属于化学测量技术领域。通过温、湿控制系统精确控制试样盒的环境，温度范围-80℃～+300℃，精度为±0.1℃，相对湿度范围0％～100％，精度为±2％～±5％，高速数据采集系统和高速摄相系统同步精确测量液滴的温度和轮廓图像，温度采样频率可高达1MHz，图像采样速度可达420帧/秒，采样数据通过数据线传输至计算系统，获得液滴的温度、根据Bashforth-Adams方程和Young-Laplace方程对图像数据进行拟合，获得表面张力及接触角等数值。本装置操作简单，测试精度高，实验结果可重复性好，适用于宽温域，全湿度条件下同步测量液滴温度、表面张力及接触角。

主权项

一种控温湿同步测量液滴温度、表面张力、接触角的装置，包括：升降台(3)、机架(1)、控温系统(12)、控湿系统(2)、高速数据采集系统(6)、光源(9)、高速摄像系统(10)和计算机系统(11)，升降台、光源和高速摄像系统安装于机架上，其特征是：试样盒(4)内装有温度热电偶(14)、微型热电偶(7)与高速数据采集系统连接；湿度传感器(8)与控湿系统连接；试样盒壁中设循环管路(15)，管路内流动导热介质，管路通过接口(17)经导管(13)与控温系统连接；试样盒壁上开通气体管路进口(18)，试样盒壁上还开通出口(19)，该出口经气体管路(20)与控湿系统连接；试样盒对面两侧开长方型窗口，窗口装双层光学玻璃(21)，双层玻璃中间抽真空；试样盒通过连接杆(24)插在升降台上；光源(9)通过窗口照亮测试液滴(5)，高速摄像系统通过窗口获取测试液滴图像数据，控温系统、控湿系统、高速数据采集系统、高速摄像系统通过数据线与计算机系统连接；试样盒上盖开一贯通窄槽，槽用软质硅橡胶灌注，测试液通过注射器针头定量滴于待测试样(22)表面；微型热电偶(7)直接与测试液滴表面接触，获取液滴温度；计算机系统通过数据触发同时开启高速数据采集系统、高速摄像系统，实时同步记录液滴温度、试样盒温湿度和测试液滴图像轮廓。