[发明专利]一种用于测量泡沫尺寸分布的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于测量泡沫尺寸分布的装置及方法，属于泡沫测试装置技术领域，在集泡单元侧部设置光路转换单元对光线进行折射，通过光线折射获取清晰的气泡分布图像，便于测试气泡直径的分布，解决了显微镜拍摄时易出现大量背景气泡的问题；技术方案为：包括：发泡单元；集泡单元，发泡单元生成泡沫向集泡单元提供；光路转换单元，其设置于集泡单元侧部；光学成像单元，其与光路转换单元相对设置，由光路转换单元将光线折射后在光学成像单元得到泡沫分布图像。

技术领域

本发明涉及泡沫测试装置技术领域，特别是涉及一种用于测量泡沫尺寸分布的装置及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

泡沫作为化工领域一个重要的物质，已经在众多领域得到了广泛的应用，如石油的二次开采、泡沫灭火、矿石浮选、泡沫洗消以及废水处理等方面，其中，泡沫的稳定性是在实际应用中一个重要的性质，泡沫的稳定性指生成泡沫的持久性。在不同的应用领域，对泡沫的性能要求也不同，稳定性差的泡沫会增加气泡的破裂率。在宏观角度上一种主要方法是通过测试泡沫的半衰期来表征稳定性，另一种方法主要测试泡沫的排液率；而在微观角度上，主要通过显微镜等技术手段来测试泡沫尺寸和形态随时间的衰变过程。

目前，实验室制备泡沫的主要方法有倾泻法(Ross-Miles法)、振荡法、鼓泡法和高速搅拌法，通过上述方法生成一定高度和体积的泡沫，储存在不同容器中进行后续的性能测试。泡沫性能的检测手段主要包括：声速法(检测泡沫含液量的变化)、电导法(检测泡沫电导率的变化)和光学法(检测泡沫尺寸或plateau边界变化)。

发明人发现，在实验室中应用广泛的光学法常常采用显微镜技术观察泡沫的形态衰变过程，而在实际应用中，利用上述方法生成一定体积和高度的泡沫后，通过显微镜直接观察时常常因为镜头焦距的限制，在拍摄时出现大量的背景气泡，导致泡沫图像虚化；泡沫尺寸相对较小且泡沫结构重复堆叠，在图像后处理过程中，往往很难提取出清晰的泡沫图像，从而影响后续泡沫直径分布的测试。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于测量泡沫尺寸分布的装置及方法，在集泡单元侧部设置光路转换单元对光线进行折射，通过光线折射获取清晰的气泡分布图像，便于测试气泡直径的分布，解决了显微镜拍摄时易出现大量背景气泡的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种用于测量泡沫尺寸分布的装置，包括：

发泡单元；

集泡单元，发泡单元生成泡沫向集泡单元提供；

光路转换单元，其设置于集泡单元侧部；

光学成像单元，其与光路转换单元相对设置，由光路转换单元将光线折射后在光学成像单元得到泡沫分布图像。

作为进一步的技术方案，所述光路转换单元为三棱镜，三棱镜第一侧面固定于集泡单元侧部，三棱镜第二侧面与光学成像单元相对。

作为进一步的技术方案，所述光学成像单元的光路与三棱镜第二侧面垂直设置。

作为进一步的技术方案，所述三棱镜第三侧面与补光灯相对，补光灯的光路与三棱镜第三侧面垂直设置。

作为进一步的技术方案，所述补光灯的光路和光学成像单元的光路位于同一水平面。

作为进一步的技术方案，所述补光灯底部设置第一调节支撑架，光学成像单元底部设置第二调节支撑架。

作为进一步的技术方案，所述光学成像单元为显微镜，光学成像单元与计算机连接。