[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于提取氣-液界面膜的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710188782.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107065661B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鋒;曹峻;趙炎亮;何曉勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發(fā)明涉及一種用于提取氣?液界面膜的設(shè)備，包括機(jī)架、朗謬爾水槽、控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，朗謬爾水槽設(shè)置在機(jī)架的下方，執(zhí)行機(jī)構(gòu)吊設(shè)在機(jī)架上，經(jīng)控制機(jī)構(gòu)控制升降的速率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明運(yùn)行過(guò)程中提拉到頂自動(dòng)停機(jī)無(wú)需照看，步進(jìn)速率小至0.1mm/min，可以精確控制提拉速度，并且調(diào)速區(qū)間廣，可滿(mǎn)足大部分實(shí)驗(yàn)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于提取氣-液界面膜的設(shè)備。

背景技術(shù)

目前在實(shí)驗(yàn)中，提取氣-液界面小球膜時(shí)，通常會(huì)采用人工的方式，即用鑷子夾住一片硅片浸入液體中將其“撈”上來(lái)。這個(gè)方法具有很大的缺陷，首先，人工的速度不好控制，容易出現(xiàn)動(dòng)作太快而使脆弱的小球膜破裂，其次，人工的方法還會(huì)存在抖動(dòng)等不穩(wěn)定因素，造成實(shí)驗(yàn)的失敗。隨著科技發(fā)展的需求，快速、精確的提取氣-液界面小球膜已經(jīng)成為亟需解決的難題。

中國(guó)專(zhuān)利CN1880953A公開(kāi)了一種基于電阻率差值的多種液體分界面檢測(cè)方法及裝置。裝置由兩根探針電極和檢測(cè)電路組成,檢測(cè)電路主要由正弦波發(fā)生電路、檢波電路、微分電路、放大電路、全波整流電路、電壓比較電路、穩(wěn)壓電路、單穩(wěn)態(tài)電路、邊沿觸發(fā)電路組成。檢測(cè)方法是兩根探針電極以一定的速度插入液體中,將正弦交流信號(hào)通過(guò)電極加在液體和一固定電阻值的電阻上,使液體阻抗和固定電阻值的電阻分壓,提取固定電阻值電阻的分壓信號(hào),經(jīng)過(guò)一系列處理后,最終當(dāng)電極在不同液體層面中時(shí)會(huì)輸出高低變化的電平信號(hào),并且當(dāng)電極通過(guò)分界面時(shí)輸出電平信號(hào)發(fā)生翻轉(zhuǎn),每一個(gè)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)分界面。該發(fā)明雖然能夠?qū)崿F(xiàn)精確檢測(cè)，但是仍然無(wú)法速、精確的提取氣-液界面小球膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種可以精確控制升降速率、不會(huì)發(fā)生抖動(dòng)的提取氣-液界面膜的設(shè)備。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于提取氣-液界面膜的設(shè)備，包括機(jī)架、朗謬爾水槽、控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，

所述的朗謬爾水槽設(shè)置在機(jī)架的下方，

所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)吊設(shè)在機(jī)架上，經(jīng)控制機(jī)構(gòu)控制升降的速率。

所述的控制機(jī)構(gòu)采用單片機(jī)STC12C4052AD作為主控，用A4988步進(jìn)電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。

所述的步進(jìn)電機(jī)控制升降速率為2.0-99.9mm/min，按照0.1mm/min速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且支持執(zhí)行機(jī)構(gòu)上升到頂部自動(dòng)停機(jī)，滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)使用需求。

所述的步進(jìn)電機(jī)帶有由數(shù)碼管及按鍵組成的人機(jī)交互界面。

所述的步進(jìn)電機(jī)采用USB接口供電。

所述的步進(jìn)電機(jī)為小型兩相四線(xiàn)絲桿步進(jìn)電機(jī)。

所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括滑塊、掛鉤及燕尾夾，所述的滑塊經(jīng)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)升降，所述的掛鉤與滑塊連接，所述的燕尾夾掛設(shè)在掛鉤的下方。

所述的朗謬爾水槽的兩側(cè)設(shè)置有推桿，在朗謬爾水槽的推緊液面上排列較松散的小球，利用推桿使其形成膜。

在操作本設(shè)備時(shí)，主要步驟為：首先給本設(shè)備上電，數(shù)碼管點(diǎn)亮顯示初始設(shè)定值2.0mm/min。此時(shí)按下stop/set鍵，數(shù)碼管最后一位小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)亮表示進(jìn)入設(shè)置模式，按下up/+按鈕增加，down/-按鈕減小，再次按下stop/set按鈕退出設(shè)定模式，小數(shù)點(diǎn)最后一位熄滅。然后，按下up/+按鈕，設(shè)備開(kāi)始向上提拉，若按下down/-按鈕，滑塊下降，按下stop/set按鈕則停止運(yùn)行。需要注意的是只有在設(shè)備停機(jī)的時(shí)候按下stop/set按鈕才能進(jìn)入設(shè)置模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、功耗低，采用USB供電，接口通用，且在無(wú)電源的情況下可以使用移動(dòng)電源供電，使用方便。