[發(fā)明專利]電滲混合效率測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910969793.0
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110596113B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春生;尚東星;李寬
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N1/44;G01N1/42;G01M10/00;B01F13/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發(fā)明公開了一種電滲混合效率測量裝置，屬于微流體混合效率測量技術(shù)領(lǐng)域，包括外腔體，外腔體內(nèi)布置有一端設(shè)置兩個進(jìn)口、另一端設(shè)置一個出口的透明的電滲管道以及加熱裝置，所述加熱裝置設(shè)置在電滲管道靠近進(jìn)口一端的下方，電滲管道出口與承接裝置相連接，外腔體兩側(cè)均設(shè)置有可供冷源穿過的觀察窗口，所述觀察窗口橫向穿透外腔體且與承接裝置和加熱裝置之間電滲管道相對。本發(fā)明通過對固體的離線測量得到電滲作用下的混合效率，設(shè)備簡單，造價低，測量精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微流體混合效率測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電滲混合效率測量裝置。

背景技術(shù)

電滲是利用電場來影響微流體流動的物理現(xiàn)象，通過設(shè)計可以利用電滲來控制液體的流動，實現(xiàn)不同液體的迅速混合。電滲廣泛的應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程，通過快速混合來增加反應(yīng)的穩(wěn)定性，提高反應(yīng)物的生產(chǎn)效率。在實際應(yīng)用中，電滲電源的頻率、幅值、電極的排布等因素都會影響到混合效率，是需要優(yōu)化的參數(shù)。而由于電滲應(yīng)用在微流動領(lǐng)域，其混合通道尺寸一般在毫米級別，不同液體的混合效果無法直接觀察，由于電場的引入，現(xiàn)有的在線監(jiān)測方法也不方便應(yīng)用。因此現(xiàn)階段主要通過快速相機(jī)拍照來考察混合特性，而受相機(jī)分辨率及曝光時間的影響，其測量結(jié)果較模糊，無法給出混合的詳細(xì)過程。透明材料是指波長400～800nm可見光的透光率在80％以上的材料，絕大部分樹脂都屬于透明類，主要包括PMMA、PC、PS、PET等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種電滲混合效率測量裝置，通過對固體的離線測量得到電滲作用下的混合效率，設(shè)備簡單，造價低，測量精度高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種電滲混合效率測量裝置，包括外腔體，外腔體內(nèi)布置有一端設(shè)置兩個進(jìn)口、另一端設(shè)置一個出口的透明的電滲管道以及加熱裝置，所述加熱裝置設(shè)置在電滲管道靠近進(jìn)口一端的下方，電滲管道出口與承接裝置相連接，外腔體兩側(cè)均設(shè)置有可供冷源通過的觀察窗口，所述觀察窗口橫向穿透外腔體且與承接裝置和加熱裝置之間電滲管道相對。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：電滲管道包括水平的方形主管路，主管路一端設(shè)置有兩個向上設(shè)置的垂直管路，兩個垂直管路下端均與主管路相互連通，垂直管路的端口作為物料進(jìn)口，主管路另一端開口作為物料出口與承接裝置相對，主管路靠近物料進(jìn)口一端的兩側(cè)安裝有電極，電極設(shè)置在加熱裝置后方。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：承接裝置為承接桶，承接桶位于電滲管道的末端承接經(jīng)過電滲處理的物料。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：一側(cè)觀察窗口設(shè)置為冷源入口，另一側(cè)觀察窗口設(shè)置為冷源出口，冷源為液氮，兩側(cè)的觀察窗口之間為中空管道，主管路穿過中空管道。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：加熱裝置包括絕緣導(dǎo)熱體和電熱器，絕緣導(dǎo)熱體與主管路下端接觸，電熱器位于絕緣導(dǎo)熱體底部。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：電熱器周圍包裹有導(dǎo)熱填充物。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：電滲管道的兩個進(jìn)口分別加入一種常溫下的不同顏色的固體粉末，且固體粉末的熔點在40℃～100℃之間。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本發(fā)明提供了一種電滲混合效率測量裝置，通過加熱裝置使常溫下位固態(tài)的兩種物料加熱變?yōu)橐后w，并在電場的電滲作用下混合流動，待液體流動穩(wěn)定后冷源從觀察窗口流過使得物料凝固，電滲管道選用透明材質(zhì)，可將固體放在高分辨率的設(shè)備下觀察并拍照，通過圖像處理軟件分析混合效率。相較與現(xiàn)有在線測量裝置，本裝置設(shè)備簡單，造價低，測量精度高。

兩側(cè)觀察窗口之間設(shè)置有中空管道，一側(cè)觀察窗口設(shè)置為冷源入口，另一側(cè)觀察窗口設(shè)置為冷源出口，便于連接冷源，方便液氮的流入和流出，冷卻效果好。利用中空管道在外腔體上形成的觀察窗口來觀察，防止冷源不啟用時熱量自中空管道和觀察窗口散失，減少了能量散失。