[發明專利]一種三元混合溶液Soret系數測量裝置與方法

有效

• 申請號: 202011421698.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112378885B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 梁儒全;武立春;崔淦
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 尚云飛

一種三元混合溶液Soret系數測量裝置與方法，屬于傳熱傳質技術領域。所述三元混合溶液Soret系數測量裝置包括第一波長激光發射單元、第二波長激光發射單元、光路調整單元、干涉儀單元，第一波長激光發射單元包括第一激光發射器、第一電子快門、第一密度過濾器和第一空間過濾器；第二波長激光發射單元包括第二激光發射器、第二電子快門、第二密度過濾器和第二空間過濾器，光路調整單元包括第一反光鏡和第一分光鏡；干涉儀單元包括第二分光鏡、第二反光鏡、第三反光鏡和第三分光鏡。第二分光鏡和第三反光鏡之間設置Soret系數測量單元，第三分光鏡的右側設置CCD相機。所述裝置與方法能夠準確測量三元混合溶液的Soret系數。

技術領域

本發明涉及傳熱傳質技術領域，特別涉及一種三元混合溶液Soret系數測量裝置與方法。

背景技術

Soret效應是指在不等溫的溫度場作用下，均勻液體混合物中的組分發生遷移，向不等溫的冷熱兩壁移動濃縮，形成濃度梯度。Soret效應在巖石學，石油存儲，多孔介質，氣溶膠，聚合物分離，鈾濃縮等眾多領域有著不可忽視的作用。因此，準確可靠的Soret系數具體數值十分重要。上世紀的前幾十年中，開發出了許多實驗技術，絕大部分實驗技術都集中研究了二元混合溶液的Soret系數，而現實生活中多是三元及以上混合物。因此，有必要獲得三元混合溶液的Soret系數，為熱致擴散效應理論研究提供重要參考依據。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種三元混合溶液Soret系數測量裝置與方法，其能夠準確測量三元混合溶液的Soret系數。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種三元混合溶液Soret系數測量裝置，包括第一波長激光發射單元、第二波長激光發射單元、光路調整單元、干涉儀單元、Soret系數測量單元和CCD相機；

所述第一波長激光發射單元包括從左至右依次設置的第一激光發射器、第一電子快門、第一密度過濾器和第一空間過濾器，所述第一空間過濾器內從左至右依次設置有第一非球面透鏡、第一針孔和第一準直透鏡；

所述第二波長激光發射單元包括從左至右依次設置的第二激光發射器、第二電子快門、第二密度過濾器和第二空間過濾器，所述第二空間過濾器內從左至右依次設置有第二非球面透鏡、第二針孔和第二準直透鏡；

所述光路調整單元包括傾斜設置于第一空間過濾器右側的第一反光鏡和設置于第二空間過濾器右側并與第一反光鏡傾斜角度相同的第一分光鏡；

所述干涉儀單元包括設置于第一分光鏡右側并與第一分光鏡呈鏡像角度設置的第二分光鏡、設置于第二分光鏡正前方并與第二分光鏡傾斜角度相同的第二反光鏡、設置于第二分光鏡右側并與第二分光鏡傾斜角度相同的第三反光鏡、以及設置于設置于第三反光鏡正前方并與第三反光鏡傾斜角度相同的第三分光鏡，同時，所述第三分光鏡位于第二反光鏡的右側并與第二反光鏡位于同一水平線上；

所述Soret系數測量單元設置于第二分光鏡和第三反光鏡之間，Soret系數測量單元內設置有待測混合溶液；

所述CCD相機設置于第三分光鏡的右側，用于記錄第一激光發射器和第二激光發射器發射的激光經光路調整單元、干涉儀單元以及Soret系數測量單元后形成的衍射圖像。

進一步的，所述第二波長激光發射單元與第一波長激光發射單元位于同一水平面相同高度位置并且平行設置。

進一步的，所述Soret系數測量單元包括依次設置的第一鋼板、中間層和第二鋼板；所述第一鋼板、中間層和第二鋼板的中部均設置有矩形通孔，所述第一鋼板的矩形通孔遠離中間層的一側、中間層的矩形通孔的兩側、以及第二鋼板的矩形通孔遠離中間層的一側均設置有玻璃板；所述第一鋼板和第二鋼板均分別設置有兩個位置對稱的注水孔；所述中間層的矩形通孔內設置有帶有開口的玻璃柱，所述玻璃柱裝有待測混合溶液，所述玻璃柱的開口設置有塞子。