[實用新型]一種微結構抗流體沖刷性能測試裝置

有效

• 申請號: 201521074613.6
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN205352876U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 湯勇;劉僑鵬;陸龍生;孫佳偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術領域

本實用新型涉及一種實驗測試裝置，具體涉及一種微結構抗流體沖刷性能測試裝置。

背景技術

隨著微納測量技術的進步，固體表面微結構的制造和應用已成為當今的研究熱點，而微結構表面也已被證實具有多種特殊性能，如表面自清潔、強化傳熱、抗結冰、光學和生物醫療方面應用等。由于微結構的尺寸極其細小，傳統機械加工手段難以實現，而超精密加工成本極高，因此，研究人員開發出了許多非機械加工手段，如化學反應、氣相沉積、電沉積、等離子技術等特種加工方法，然而這類方法制備的微結構大多存在結構脆弱、易被破壞的問題，因此在工業生產前必須對其實際應用的可行性進行預測評估。對于自清潔表面、微通道換熱器、熱管等表面微結構必不可少要與液體接觸，且液體具有一定的速度和壓力，因此這類表面微結構必須能承受一定壓力流體的沖刷而不被破壞。但目前尚未有微結構抗流體沖刷性能評價方法。

實用新型內容

針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是：提供一種微結構抗流體沖刷性能測試裝置。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：一種微結構抗流體沖刷性能測試裝置，包括液體儲存容器、液體泵送裝置、流量控制器、數據采集器、計算機、壓差變送器以及用于安裝樣品并使液體對樣品進行沖刷的測試器，液體儲存容器、液體泵送裝置、流量控制器以及測試器依次通過管道連接起來，流量控制器和壓差變送器分別與數據采集器連接，數據采集器與計算機連接，液體泵送裝置將液體儲存容器內的液體經流量控制器后泵向測試器，壓差變送器用于檢測測試器的液體入口和液體出口間的壓力差并將檢測到的數據發送到數據采集器，流量控制器用于控制和檢測流入測試器的液體流量，流量控制器將檢測到的流量數據發送到數據采集器，數據采集器將收集到的數據發送到計算機。

優選的，所述測試器包括腔體、密封墊片以及蓋板，腔體上開設有流道槽，樣品設置于流道槽中，蓋板蓋合于腔體上，密封墊片設置于蓋板與腔體之間。

優選的，所述腔體還開設有兩壓力測試口，兩壓力測試口分別連通到流道槽的兩端，測試器的液體入口和液體出口分別開設在流道槽的兩端，兩壓力測試口、測試器的液體入口和液體出口均為螺紋孔。

優選的，樣品所在處的水力直徑為7mm以下，樣品與流道槽之間過渡配合，樣品長度為15mm以上。

優選的，樣品的表面微結構為利用化學反應、氣相沉積、電沉積或等離子技術制造而成的表面微結構。

優選的，液體儲存容器中的液體為導電率高于5μS/cm的牛頓流體。

優選的，還包括液體收集容器，所述液體收集容器與測試器的液體出口連接。

優選的，液體儲存容器中的液體為水、稀酸溶液或稀堿溶液。

一種微結構抗流體沖刷性能測試方法，包括以下步驟：

步驟1：將表面具有微結構的樣品安裝于測試器中；

步驟2：開啟液體泵送裝置驅動液體通過管道進入測試器，使液體沖刷樣品的表面微結構；

步驟3：通過調節液體泵送裝置和流量控制器改變管道流量，同時流量控制器獲取管道的流量數據并將流量數據發送到數據采集器，通過壓差變送器檢測測試器的液體入口和液體出口間的壓力差并將檢測到的數據發送到數據采集器，數據采集器將收集到的數據發送到計算機；

步驟4：采用數據處理軟件繪制壓差-流量曲線，以曲線斜率突減處對應壓差對微結構抗流體沖刷性能進行評價。

優選的，樣品放置到測試器的流道槽中，液體泵送裝置驅動液體在流道槽中流動從而沖刷樣品表面的微結構。

本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果：

1、本實用新型針對微結構的實際應用場合進行抗流體沖刷性能測試，能貼合實際工況且簡單易控，測試結果準確，具有重要的參考價值，可在微結構薄膜或涂層領域獲得應用。本實用新型彌補微結構抗流體沖刷性能測試方法的空白。

2、本實用新型能模擬微結構實際被沖刷的環境從而對樣品進行沖刷測試，避免了考察周期的冗長以及復雜的問題，本實用新型還能夠實現在極短測試周期內完成液體對微結構沖刷的評估，給實際生產提供可靠依據，可見，本實用新型效率高同時具有高的可靠性。

3、本實用新型可供多種液體進行測試且液體流量可調，因此，可以實現對不同液體在不同流量情況下或相同液體在不同流量情況下的測試，可見本實用新型可以方便的測出不同情況下微結構抗流體沖刷的性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的測試器的爆炸圖。