[發明專利]一種聲化學分布場研究裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201410084220.7
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103808656A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 朱昌平;王斌;尹玉振;單鳴雷;陳華;任慶功;文文;朱進;韓慶邦
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01N21/76
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

1.一種聲化學分布場研究裝置，其特征在于：它包括實驗玻璃水槽（1）、控制主機（2）、處理終端（3）、高速攝像機（4），激光發射器（5）；其中，

實驗玻璃水槽（1），為使用鋼化玻璃制作的立方體水槽，用于發生聲化學反應，上部和底部分別連接有進水口和出水口；

控制主機（2），內部包括藥劑儲存盒、循環水泵、恒溫系統、藥液混合系統和核心控制器，藥劑儲存盒用于儲存化學發光用藥劑，循環水泵用于循環實驗玻璃水槽（1）中的液體，恒溫系統用于保持水槽中液體在設定的溫度，藥液混合系統用于將循環至控制主機中的液體與魯米諾藥劑定量混合，保持水槽中魯米諾的濃度用于持續發光，核心控制器用于控制循環水泵、恒溫系統和混合系統的穩定運行，并能夠與處理終端進行通信，循環水泵通過管道分別與實驗玻璃水槽（1）上的進水口和出水口連接；

處理終端（3），用于設置并控制裝置參數，同時控制高速攝像機進行相應圖像的采集并進行處理、存儲；處理終端能夠與計算機進行通信，將儲存的圖像等數據上傳至計算機進行分析；

高速攝像機（4），用于捕捉空化泡群的圖像以及化學發光圖像；

激光發射器（5），僅在捕捉空化泡群圖像時打開使用，激光發射器發出強烈的光束使得空化泡群在黑暗環境下非常清晰地顯示出來；

處理終端（3）通過分別通過導線與高速攝像機（4）和控制主機（2）電連接。

2.根據權利要求1所述的一種聲化學分布場研究裝置，其特征在于：所述控制主機存儲的化學發光藥劑是魯米諾。

3.根據權利要求1所述的一種聲化學分布場研究裝置，其特征在于：所述控制主機將抽入的水首先進行加熱然后再進行藥液混合。

4.根據權利要求1所述的一種聲化學分布場研究裝置，其特征在于：所述處理終端與計算機之間使用USB方式通信。

5.一種如權利要求1所述的聲化學分布場研究裝置的使用方法，其特征在于步驟如下：首先將整套裝置布置穩妥，在實驗玻璃水槽1中加入足量的去離子水，開啟裝置電源，在處理終端3上設置溶液需要保持的溫度，超聲波的功率，按下處理終端3上的預熱鍵，程序將控制控制主機2開始運行，循環水泵將實驗玻璃水槽中的水抽入控制主機2中進行加熱，然后送入藥液混合倉中進行處理，控制主機2根據處理終端3上設置的溫度和超聲功率等參數控制水溫和合適的魯米諾溶液濃度，再通過循環水泵將配制好的溶液送回至實驗玻璃水槽1中，整個過程持續約3分鐘后，實驗玻璃水槽1中的溶液將達到設定的溫度和合適的魯米諾濃度，處理終端3將會提醒預熱完畢；接下來，將超聲波反應器放入實驗玻璃水槽1中，使反應器開始工作，待實驗玻璃水槽1中出現穩定空化泡群后將室內光線變暗，并打開激光發射器5，操作處理終端3開始捕捉圖像，處理終端3根據圖像情況自動調節高速攝像機4至拍攝最佳狀態并捕捉圖像，捕捉到的圖像將儲存在處理終端3中并進行簡單的去噪補光等等圖像處理；實驗過程中將激光發射器5關閉，處理終端3將自動控制高速攝像機調節至微光拍攝模式并開始捕捉魯米諾發光形成的圖像，并存儲在處理終端3中，同樣進行簡單圖像處理；處理終端3以時間順序整理所存儲所有圖像，實驗停止后，研究人員可以將處理終端通過USB連接線連接至計算機，導出圖像數據，進行分析使用。