[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

發(fā)明提供一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括布置在裝置外殼內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)包括放置在旋轉平臺上的可視化樣品室。所述可視化樣品室內盛放有待監(jiān)測納米流體。該監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法包括收集透射光強度、表面張力數(shù)據(jù)采集、黏度數(shù)據(jù)的采集和拍照記錄等步驟。該裝置既能實現(xiàn)對納米流體穩(wěn)定性的實時觀測，也能實現(xiàn)對體系物理參數(shù)的實時記錄，較為全面地表征了納米流體穩(wěn)定性變化，有助于對同時刻納米流體的穩(wěn)定性進行科學而準確的分析，實現(xiàn)了各種穩(wěn)定性表征方法的良好協(xié)同作用。

技術領域

本發(fā)明涉及監(jiān)測裝置技術領域，特別涉及一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術

從1995年到2020年這25年間，納米流體逐漸從一種特殊的懸浮液逐漸演變成種類多樣、價格適中、用途繁多的優(yōu)質流體，在制造業(yè)、能源業(yè)、建筑業(yè)中得到了廣泛的應用。納米流體在短短25年間得到了世界各界的廣泛關注與認可，充分肯定了納米流體的發(fā)展?jié)摿Γ欢{米流體由于其納米顆粒的粒徑較小，因此其比表面積較大，具有較高的表面能，最終導致納米固體顆粒因其強烈的布朗運動與分子間作用力而在基液中極易發(fā)生團聚而沉降析出，且其分散性隨著時間的變化而逐漸降低。因此，如何克服納米顆粒在基液中的團聚與沉降就成了抑制納米流體技術發(fā)展的問題之一。

“兩步法”制備納米流體因其制備成本低、流程較為簡單等特點而在實際工程中被廣泛應用。然而，“兩步法”制備的納米流體存在穩(wěn)定性較差的問題，在使用過程中極易發(fā)生集聚沉降而導致納米流體失效，嚴重制約了納米流體的應用與發(fā)展。近年來，國內外學者相繼展開了納米流體穩(wěn)定性影響因素及穩(wěn)定性機理等諸多方面的研究，但仍然存在影響因素不清、影響機制不明等問題，從整體上看，國內外對于納米流體穩(wěn)定性機制的研究尚處于探索階段。

納米流體的穩(wěn)定性表征方法較多，主要有沉降法、粒度分析法、Zeta電位法、透射比法等，其表征方法均有理論依據(jù)，但未有絕對權威的表征手段，同時采用不同的表征手段其監(jiān)測角度不同，每種表征方法也存在著一定的局限性。現(xiàn)有技術中用來檢測納米流體的實驗裝置及角度較為單一，尚未有過對納米流體穩(wěn)定性專用的檢測儀器。同時，各類監(jiān)測手段也因為實驗設備與操作的原因無法對同一樣品進行同步檢測，無法保證其測試數(shù)據(jù)的準確性。

因此，亟需一種實驗方法及裝置較為全面。準確地對各類納米流體的穩(wěn)定性進行監(jiān)測。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術方案是這樣的，一種納米流體穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，包括布置在裝置外殼內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)包括旋轉平臺和可視化樣品室。所述可視化樣品室放置在旋轉平臺上。所述可視化樣品室內盛放有待監(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兩側的光源組件和探測器。所述光源組件包括光源和單色儀。所述單色儀對光源發(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的采光口。

所述黏度測試系統(tǒng)包括旋轉粘度計和升降支撐立桿。所述升降支撐立桿上端與裝置外殼連接，下端與旋轉粘度計連接。所述旋轉粘度計包括測試轉子、驅動測試轉子旋轉的電機以及扭力測試儀。所述測試轉子伸入待監(jiān)測納米流體中。所述扭力測試儀設置在測試轉子外沿測試轉矩。

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