[實用新型]各向同性冰樣制作裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821510650.0
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN208704229U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 達(dá)拉拉伊·帕維爾;趙高莉;洪嘉琳;范曉鵬;曹品魯
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: F25C1/00
• 分類號: F25C1/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務(wù)所 22206
• 代理人: 李曉莉

各向同性冰樣制作裝置及方法，屬于冰樣制備技術(shù)領(lǐng)域，包括水箱、真空脫氣機(jī)、潛水泵、脫氣水箱、冰樣凍制容器、真空泵、第一低溫冷柜及第二低溫冷柜，水箱與真空脫氣機(jī)密封連接，產(chǎn)生的脫氣水注入到脫氣水箱中。脫氣水箱配有潛水泵，并置于第一低溫冷柜中與冰樣凍制容器密封連接。冰樣凍制容器置于第二低溫冷柜中并與真空泵密封連接。對凍制冰樣所需的水進(jìn)行多次沸騰，去除氣泡，得到脫氣水并將其冷卻到0℃，在冰樣凍制容器內(nèi)預(yù)先放入冰顆粒作為晶核，將0℃脫氣水輸送至冰樣凍制容器，打開真空泵，待冰樣凍制完成后，關(guān)閉真空泵。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，操作方便，很好地解決了各向同性冰樣制作問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種各向同性冰樣制作裝置，屬于冰樣制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

實驗室制備的冰樣，因具有操作程序簡單，制備周期短，制備成本低，凍制的樣品可以根據(jù)不同的科學(xué)目的調(diào)節(jié)樣品尺寸且冰樣的制取不受季節(jié)和地域的限制等優(yōu)點(diǎn)，被科學(xué)家廣泛應(yīng)用于探究諸如冰的蠕變特性，抗壓/抗拉/抗彎強(qiáng)度，壓入硬度和冰的摩擦系數(shù)等冰的物理力學(xué)性質(zhì)的科學(xué)研究。而在冰樣的制備過程中，氣泡等雜質(zhì)和冰晶方向的各向異性是影響實驗結(jié)果的主要因素，對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和標(biāo)準(zhǔn)化有很大的影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：為了去除冰樣凍制過程中在冰樣內(nèi)留存的氣泡，避免其影響冰晶生長，導(dǎo)致冰樣存在各向異性，提供了一種各向同性冰樣制作裝置。

本實用新型采用如下的技術(shù)方案：各向同性冰樣制作裝置，其特征在于，包括水箱、真空脫氣機(jī)、潛水泵、脫氣水箱、冰樣凍制容器、真空泵、第一低溫冷柜及第二低溫冷柜，所述真空脫氣機(jī)的一端通過第一真空管與水箱密封連接，并在第一真空管上設(shè)置有第一低壓閥門，真空脫氣機(jī)的另一端通過第二真空管與脫氣水箱密封連接，并在第二真空管上設(shè)置有第二低壓閥門；所述潛水泵設(shè)置在脫氣水箱內(nèi)部；所述脫氣水箱置于第一低溫冷柜內(nèi)；所述冰樣凍制容器置于第二低溫冷柜內(nèi)，冰樣凍制容器的一端通過第三真空管與脫氣水箱密封連接，并在第三真空管上設(shè)置有第三低壓閥門，冰樣凍制容器的另一端通過第四真空管與真空泵密封連接，并在第四真空管上設(shè)置有第四低壓閥門。

其中，所述第一低壓閥門、第二低壓閥門、第三低壓閥門及第四低壓閥門的耐低壓能力不低于50mmHg。

其中，所述第一低溫冷柜和第二低溫冷柜內(nèi)溫度最低達(dá)-60℃，且溫度在0℃到-60℃范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。

其中，所述冰樣凍制容器包括上蓋、腔體和底蓋，所述上蓋與腔體間通過螺紋連接，上蓋設(shè)有兩個氣孔導(dǎo)管，分別用于與第三真空管和第四真空管連接，并在上蓋與腔體之間設(shè)置有密封圈；所述底蓋與腔體固定連接。

其中，所述冰樣凍制容器包括上蓋、腔體和底蓋，所述上蓋與腔體間通過螺紋連接，上蓋設(shè)有兩個氣孔導(dǎo)管，分別用于與第三真空管和第四真空管連接，并在上蓋與腔體之間設(shè)置有密封圈；所述底蓋與腔體一體成形。

其中，所述冰樣凍制容器內(nèi)設(shè)聚四氟乙烯內(nèi)襯。

通過上述設(shè)計方案，本實用新型可以帶來如下有益效果：本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，操作方便，很好地解決了各向同性冰樣制作問題，可實現(xiàn)制作不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化冰樣，以實現(xiàn)對不同科學(xué)目標(biāo)的冰物理力學(xué)性質(zhì)探究，為寒冷地區(qū)冰的實驗室研究提供了技術(shù)支撐。本實用新型僅將冰樣凍制容器和脫氣水箱置于低溫冷柜內(nèi)，其他設(shè)備均在低溫冷柜外，大大降低了對實驗器材的低溫要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實用新型實施例中各向同性冰樣制作裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。