[發明專利]跨尺度運動狹縫的液滴滲流特性監測方法及裝置

有效

• 申請號: 201710060599.1
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106896046B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 倪敬;余昕;許靜;許明;蒙臻
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 杜軍

1.跨尺度運動狹縫的液滴滲流特性監測方法，其特征在于：該方法采用的監測裝置包括狹縫形態調整模塊、微進給模塊和檢測監測模塊；

所述的狹縫形態調整模塊包括豎直滑塊、豎直定位塊、第一伺服電機、調整螺栓、標準玻璃磚、水平定位塊、夾具、水平滑塊、安裝塊和安裝座；安裝塊固定在安裝座一端；所述的水平絲桿兩端通過軸承分別支承在安裝塊和安裝座上；安裝塊上裝有夾具；所述的標準玻璃磚安裝在夾具上；標準玻璃磚頂端連接有調整螺栓；水平滑塊與水平絲桿構成螺旋副；水平定位塊固定在水平滑塊頂部；所述的第一伺服電機驅動直線絲杠滑臺的豎直絲桿；豎直滑塊與豎直絲桿構成螺旋副；豎直定位塊固定在豎直滑塊上；所述的水平定位塊開設定位孔，豎直定位塊開設定位槽；定位孔的軸向豎直設置；定位槽的底部開放且設有限位凸起；

所述的微進給模塊包括進給機構和升降臺；所述的進給機構包括微動馬達、微進給絲桿滑臺、推板和注射器；所述的微動馬達驅動微進給絲桿滑臺的微進給絲桿；固定在微進給絲桿滑臺的滑塊上的推板設置在注射器的活塞桿頂部；所述的注射器被抱持裝置抓緊并固定在微進給絲桿滑臺的底板上；所述的升降臺包括升降絲桿、升降滑塊、升降板和支撐架；所述的升降絲桿與支撐架構成旋轉副；升降滑塊與升降絲桿構成螺旋副，升降板與升降滑塊固定，微進給絲桿滑臺的底板與升降板固定；

所述的檢測監測模塊包括激光干涉儀、高速攝像頭和升降模組；所述的激光干涉儀和高速攝像頭均正對標準玻璃磚；激光干涉儀和高速攝像頭固定在升降模組的滑塊上，升降模組的升降絲桿由第二伺服電機驅動；

該方法具體如下：

將被測樣本同時嵌入水平定位塊的定位孔和豎直定位塊的定位槽內；定位槽的底部開放且設有限位凸起；通過調整水平定位塊水平位置對被測樣本水平定位，通過調整豎直定位塊的豎直位置對被測樣本豎直定位；連接在標準玻璃磚頂端的調整螺栓配合激光干涉儀設定好被測樣本與標準玻璃磚之間的狹縫形態和狹縫間隙；利用升降臺調整注射器到預設高度得液滴進入狹縫的初速度；通過設置豎直定位塊移動速度設置被測樣本與標準玻璃磚在豎直方向的相對運動速度；設置完畢后，向注射針筒中加入預定液體，進給機構使注射器滴落預定體積的液滴，液滴進入狹縫后滲流特性通過高速攝像機拍攝記錄；

所述的液滴滲流特性指液滴在狹縫間流動的形態、流動速度和在被測樣本與標準玻璃磚相對運動條件下液滴滲入狹縫的最大深度；將高速攝像機拍攝的圖像用圖像處理的方法提取出液跡輪廓，即得到液滴的流動形態；比較相鄰兩幀圖像液跡在水平方向上的距離變化，根據攝像機的每秒幀數即得到液滴在水平方向上的即時速度，同理得液滴在垂直方向上的即時速度；找到在垂直方向上液跡滲流最遠的那一幀圖像并測量最遠點到標準玻璃板頂面的距離即是液滴滲入狹縫的最大深度。

2.跨尺度運動狹縫的液滴滲流特性監測裝置，其特征在于：包括狹縫形態調整模塊、微進給模塊和檢測監測模塊；

所述的狹縫形態調整模塊包括豎直滑塊、豎直定位塊、第一伺服電機、調整螺栓、標準玻璃磚、水平定位塊、夾具、水平滑塊、安裝塊和安裝座；安裝塊固定在安裝座一端；所述的水平絲桿兩端通過軸承分別支承在安裝塊和安裝座上；安裝塊上裝有夾具；所述的標準玻璃磚安裝在夾具上；標準玻璃磚頂端連接有調整螺栓；水平滑塊與水平絲桿構成螺旋副；水平定位塊固定在水平滑塊頂部；所述的第一伺服電機驅動直線絲杠滑臺的豎直絲桿；豎直滑塊與豎直絲桿構成螺旋副；豎直定位塊固定在豎直滑塊上；所述的水平定位塊開設定位孔，豎直定位塊開設定位槽；定位孔的軸向豎直設置；定位槽的底部開放且設有限位凸起；

所述的微進給模塊包括進給機構和升降臺；所述的進給機構包括微動馬達、微進給絲桿滑臺、推板和注射器；所述的微動馬達驅動微進給絲桿滑臺的微進給絲桿；固定在微進給絲桿滑臺的滑塊上的推板設置在注射器的活塞桿頂部；所述的注射器被抱持裝置抓緊并固定在微進給絲桿滑臺的底板上；所述的升降臺包括升降絲桿、升降滑塊、升降板和支撐架；所述的升降絲桿與支撐架構成旋轉副；升降滑塊與升降絲桿構成螺旋副，升降板與升降滑塊固定，微進給絲桿滑臺的底板與升降板固定；

所述的檢測監測模塊包括激光干涉儀、高速攝像頭和升降模組；所述的激光干涉儀和高速攝像頭均正對標準玻璃磚；激光干涉儀和高速攝像頭固定在升降模組的滑塊上，升降模組的升降絲桿由第二伺服電機驅動。

3.根據權利要求2所述的跨尺度運動狹縫的液滴滲流特性監測裝置，其特征在于：所述的水平絲桿端部固定手柄。