[发明专利]适用于太赫兹光谱检测高含水油品的样品池及其制作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种适用于3D打印实物成型技术，尤其涉及适用于太赫兹光谱检测高 含水油品的样品池及其制作方法。

背景技术：

太赫兹波(terahertz，THz)是指频率在0.1THz-10THz范围内的电磁波，介于微波 和红外之间，具有低能性、瞬时性、敏锐性、高信噪比等特点，这些特点使得太赫兹在物质检 测方面有很重要的应用，但水分子是一种极性分子，对太赫兹波的吸收极强，经过厚度较大 的高含水油品会导致透射太赫兹波信号急剧下降，难以进行太赫兹光谱的检测，并且在探 测时不同样品需要的厚度不同，需要样品池的个性化定制。

厚度在500微米以下的样品池在实际生产中成本是很高的，工厂加工样品池时流 程复杂，由于精度的要求，针对太赫兹波探测高含水油品的实验对这种样品池的需求不是 批量化的，工厂进行加工时需要针对特定厚度的样品池进行开模，大大增加了样品池的制 作成本和制作流程的复杂度。

一定水含量的高含水油品在进行太赫兹光谱检测前必须进行油水均匀混合，传统 实验样品池结构简单，需要在注入样品前在其他容器中混合完成，再加入样品池中，由于油 水随时间增加呈现逐渐分离的现象，混合后到加入样品池之间的时间差会影响样品的油水 混合均匀程度，对实验结果造成影响。

3D打印技术以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来构造物体，具有制造 精度高、数字制造、快速制造、一次成型简化制造程序、原料损耗少等的优点。区别于传统制 造技术，精度高，在个性化定制生产中能够达到降低生产成本，保证生产精度，实时快速制 造，特别的，在复杂结构的制造时不增加制作难度，相比传统制造工艺优势明显。

熔融沉积制造(FDM)技术的原理简单：将丝状材料经过加热喷头融化，在打印平台 上堆积凝固，从而打印三维实体，基于熔融沉积制造(FDM)的3D打印机发展较早，FDM工艺无 需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉，性价比高，是众多开源桌面3D打印机主要 采用的技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于为了解决从油水混合后到加入样品池之间的时间差影响高含 水油品的油水混合均匀程度，对实验结果造成影响，以及适用于太赫兹光谱检测高含水油 品的样品池制作流程复杂，时间和经济成本高，难以达到个性化定制的问题而提供适用于 太赫兹光谱检测高含水油品的样品池及其制作方法。样品配比池与样品检测池一体化的设 计，减少了加入样品池之间的时间差对试验结果的影响；采用3D打印的制作样品池的方法 在简化制作流程的基础上，缩短制作的时间，降低经济成本，从而针对太赫兹检测区不同厚 度要求进行个性化定制。

本发明通过以下技术手段来实现上述目的：

提供适用于太赫兹光谱检测高含水油品的样品池及其制作方法，利用3D打印技术 快速打印所需尺寸的适用于太赫兹光谱检测高含水油品的样品池，包括以下步骤：

步骤1)：CAD软件做出样品池的三维图；

步骤2)：将样品池的三维图文件转换为STL格式；

步骤3)：对STL格式的文件进行模型切片处理；

步骤4)：在计算机上设置打印的厚度，速度，并针对样品池每部分选择打印材料， 3D打印机根据切片后的文件进行打印；

步骤5)：完成样品池打印；

步骤6)：根据打印出的样品池中液体注入口的截面大小制作形状一致，直径大于 10μm的圆柱形橡胶塞。

在上述技术方案中，所述适用于太赫兹光谱检测高含水油品的样品池包含样品配 比池(7)，搅拌装置(5)，样品检测池(3)，配比池支架(2)，样品池底座(1)。

在上述技术方案中，所述检测池(3)和样品配比池(7)的打印材料是透明色的。

在上述技术方案中，所述样品配比池(7)包括：配比池入口，液体池，软塞(6)，位于 液体池外侧的刻度标识(8)。

在上述技术方案中，所述样品检测池(3)是空心长方体，正上方有一液体注入口， 所述样品检测池(3)厚度为200μm～500μm，样品检测池壁(4)厚度为100μm～500μm。

在上述技术方案中，所述样品池底座(1)，厚度由检测样品所用的太赫兹光的光斑 高度与所用的太赫兹检测系统的载物台之间的高度差以及样品检测池(3)的高度两者决 定，所述样品池底座(1)厚度d1等于前者高度H与样品检测池高度h的一半的差值，即d1＝H- h/2。