[發明專利]基于成像系統的不同旋轉模式液體實驗儀及使用方法

有效

• 申請號: 201811522949.2
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109612923B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 雷奕;石立紅
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

1.一種基于成像系統的不同旋轉模式液體實驗儀，其特征在于,它由容器旋轉裝置、中心旋轉裝置和成像系統組成；所述的成像系統、容器旋轉裝置、中心旋轉裝置依次連接；

所述容器旋轉裝置由旋轉儀控制面板(1)、旋轉容器(4)和轉動機構組成；所述旋轉儀控制面板(1)上有旋轉儀電源開關(2.1)、旋轉儀調速旋鈕(2.2)、順逆轉向調節旋鈕(2.3)和旋轉儀轉速顯示屏(3)；所述轉動機構包括電機、轉盤(6)與軸承(7)；所述轉動機構在旋轉儀控制面板(1)作用下可實現轉向、轉速調節；所述轉盤(6)上設有可調固定支座(5)，可用來固定不同尺寸形狀的旋轉容器(4)；

所述中心旋轉裝置由磁力旋轉儀(8)、磁性轉子(12)、磁力旋轉儀容器(11)組成；所述磁力旋轉儀(8)上有磁力旋轉儀電源開關(9.1)、磁力旋轉儀調速旋鈕(9.2)、加熱旋鈕(9.3)；所述磁性轉子(12)放置在磁力旋轉儀容器(11)內，在磁力旋轉儀(8)控制下旋轉；

所述成像系統由中心控制臺(14)、處理器顯示屏(15)、第一光信號接收屏(16)、第一光信號發射屏(17)、第二光信號發射屏(18)、第二光信號接收屏(19)組成；所述第一光信號接收屏(16)、第一光信號發射屏(17)設置在容器旋轉裝置兩側；所述第二光信號發射屏(18)、第二光信號接收屏(19)設置在中心旋轉裝置的兩側；

所述中心控制臺(14)控制光信號發射屏發出光信號，光信號經過旋轉液體后由光信號接收屏接收，并將光信號轉換成電信號傳輸到中心控制臺(14)，中心控制臺(14)將電信號處理成數字信號，將實驗圖像顯示在處理器顯示屏(15)上。

2.根據權利要求1所述的一種基于成像系統的不同旋轉模式液體實驗儀，其特征在于：所述旋轉容器(4)側壁帶刻度，底部中心設置帶刻度標桿(4.1)，筒壁斜率可選。

3.根據權利要求1～2中任一權利要求所述的一種基于成像系統的不同旋轉模式液體實驗儀，其特征在于，其容器旋轉裝置使用方法包括如下步驟：

步驟1，先采用半徑為R的直筒壁旋轉容器(4)，加入初始液位為H的液體，調整到實驗設定的初始轉速ω，使其勻速平穩轉動；

步驟2，待液面穩定后，記錄下此時最高液位h₁和最低液位h₂，并計算與初始液位相比上升的高度H_S＝h₁-H和下降的深度H_J＝H-h₂，比較H_S和H_J之間的數量關系；

步驟3，調整轉盤(6)到不同的角速度，重復上述步驟2的操作；

步驟4，選擇不同的初始液位重復上述步驟1、2、3的操作；

步驟5，換用不同的筒壁斜率k的旋轉容器(4)，重復上述步驟1、2、3、4。

4.根據權利要求3所述的一種基于成像系統的不同旋轉模式液體實驗儀，其特征在于，其所述的中心旋轉裝置使用方法包括如下步驟：

步驟1，向磁力旋轉儀容器(11)中加入適量深度為H的液體，調整磁力旋轉儀(8)到實驗設定的初始轉速ω，使磁性轉子(12)在磁力旋轉儀容器(11)底部中心旋轉從而帶動液體轉動；

步驟2，測得此時的最高液位h₁和最低液位h₂，并計算出與初始液位相比上升的高度H_S＝h₁-H和下降的深度H_J＝H-h₂，比較H_S和H_J之間的關系；

步驟3，調整磁力旋轉儀(8)到不同的轉速，重復步驟2，討論轉速和液位變化的關系；

步驟4，選擇不同的初始液位重復上述步驟1、2、3的操作；

步驟5，改變磁力旋轉儀容器(11)的尺寸、形狀，重復上述步驟1、2、3、4。

5.根據權利要求3所述的一種基于成像系統的不同旋轉模式液體實驗儀，其特征在于：所述容器旋轉裝置實驗轉速范圍是0～1200rpm；所述中心旋轉裝置實驗轉速范圍是0～2000rpm。