[發(fā)明專利]一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010563642.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111829924A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 鄒全樂;張?zhí)煺\;冉啟燦;陳子涵;劉涵;張碧川;蘇二磊;王智民;宋遙;吳斐
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14;G01N13/02;G01N15/00;G01N15/04;G01N21/33;G01N21/84
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔;馬健

1.一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括布置在裝置外殼(12)內(nèi)腔中的樣品盛放系統(tǒng)、吸光度測試系統(tǒng)、黏度測試系統(tǒng)、表面張力測試系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述樣品盛放系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)平臺(4)和可視化樣品室(5)；所述可視化樣品室(5)放置在旋轉(zhuǎn)平臺(4)上；所述可視化樣品室(5)內(nèi)盛放有待監(jiān)測納米流體；

所述吸光度測試系統(tǒng)包括分別布置在可視化樣品室(5)兩側(cè)的光源組件和探測器(11)；所述光源組件包括光源(1)和單色儀(2)；所述單色儀(2)對光源(1)發(fā)出的紫外光進行篩選后成為測試光；所述測試光穿過待監(jiān)測納米流體后進入探測器(11)的采光口；

所述黏度測試系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)粘度計(7)和升降支撐立桿(8)；所述升降支撐立桿(8)上端與裝置外殼(12)連接，下端與旋轉(zhuǎn)粘度計(7)連接；所述旋轉(zhuǎn)粘度計(7)包括測試轉(zhuǎn)子(701)、驅(qū)動測試轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電機(702)以及扭力測試儀(703)；所述測試轉(zhuǎn)子(701)伸入待監(jiān)測納米流體中；所述扭力測試儀(703)設置在測試轉(zhuǎn)子(701)外沿測試轉(zhuǎn)矩；

所述表面張力測試系統(tǒng)包括金屬圓環(huán)(10)和懸吊鐵絲(9)；所述懸吊鐵絲(9)末端連接力敏傳感器；所述力敏傳感器連接金屬圓環(huán)(10)；所述金屬圓環(huán)(10)通過懸吊鐵絲(9)懸吊在可視化樣品室(5)上方；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括觀測相機(3)、溫度檢測器(6)和數(shù)據(jù)采集控制器(13)；所述溫度檢測器(6)布設在可視化樣品室(5)的底部；所述觀測相機(3)布置在可視化樣品室(5)外側(cè)；所述數(shù)據(jù)采集控制器(13)包括PLC控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中央處理模塊和顯示模塊；所述光源(1)、單色儀(2)、觀測相機(3)、旋轉(zhuǎn)平臺(4)和電機均與PLC控制模塊電性連接；所述觀測相機(3)、溫度檢測器(6)、探測器(11)、扭力測試儀和力敏傳感器均與數(shù)據(jù)采集模塊電性連接；

工作時，所述PLC控制模塊控制光源(1)的光強、單色儀(2)的紫外光波長、旋轉(zhuǎn)平臺(4)的旋轉(zhuǎn)速率和電機的旋轉(zhuǎn)速率；所述觀測相機(3)對待監(jiān)測納米流體進行實時拍照；所述溫度檢測器(6)對待監(jiān)測納米流體進行溫度監(jiān)測；所述數(shù)據(jù)采集模塊采集觀測相機(3)的圖像以及溫度檢測器(6)、探測器(11)、扭力測試儀和力敏傳感器的采集的數(shù)據(jù)；所述中央處理模塊結(jié)合沉淀觀測、吸光度、黏度和表面張力的分析結(jié)果評價納米流體的穩(wěn)定性；所述顯示模塊顯示納米流體的穩(wěn)定性表征數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述裝置外殼(12)包括一側(cè)為敞口的柜體(1201)；所述柜體(1201)敞口的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有柜門(1202)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述可視化樣品室(5)為透明桶體；所述桶體的上端敞口被密封蓋(14)封堵；所述密封蓋(14)上開設有供轉(zhuǎn)子(7)和金屬圓環(huán)(10)穿過的米字型孔隙。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述裝置外殼(12)外壁上設置有石棉。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述金屬圓環(huán)(10)為鉑金圓環(huán)。

6.一種采用權利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將制備好的納米流體倒入可視化樣品室(5)內(nèi)；

2)通過數(shù)據(jù)采集控制器(13)打開溫度檢測器(6)，保持對可視化樣品室(5)內(nèi)納米流體溫度的檢測；

3)通過數(shù)據(jù)采集控制器(13)打開光源(1)與觀測相機(3)，保持對可視化樣品室(5)內(nèi)納米流體體系的實時檢測；待樣品室靜置3min后，設置觀測相機(3)對納米流體進行三次拍照；

4)打開單色儀(2)與探測器(11)，設置單色儀透過紫外光的波長與入射光強度，使紫外光透過可視化樣品室(5)投射在探測器(11)上，通過數(shù)據(jù)采集控制器(13)記錄下探測器(11)所收集的透射光強度；

5)關閉光源(1)、單色儀(2)、觀測相機(3)和探測器(11)；進行表面張力數(shù)據(jù)采集；

6)進行黏度數(shù)據(jù)的采集；

7)靜置預定時間后，依次重復步驟3)～6)；

8)結(jié)合拍照記錄與采集數(shù)據(jù)進行納米流體穩(wěn)定性分析。