[发明专利]温控条件下多角度变狭缝间液滴行为演变检测方法及装置

摘要

本发明公开了温控条件下多角度变狭缝间液滴行为演变检测方法及装置。目前尚无一种用于检测环境温度变化下液滴在不同角度不同狭缝间的演变行为检测方法和装置。本发明通过温度控制模块可以实现不同温度下的液滴状态行为演变特性；利用狭缝间距调整模块可以实现平板和狭缝状态下的液滴状态行为演变特性；利用角度偏转控制模块可以实现静态多角度或动态变角度下的液滴状态行为演变特性；利用温度控制模块、狭缝间距调整模块、角度偏转控制模块相互耦合可实现多条件下的液滴状态行为演变特性。本发明为研究油雾润滑或微量润滑应用的机理分析提供理论基础，原理简便易懂，实用性强。

主权项

1.温控条件下多角度变狭缝间液滴行为演变检测方法，其特征在于：该方法具体如下：/n步骤一：打开保护罩的保护罩门，控制器控制电磁铁断电；然后，控制器控制竖直伺服电机转动，从而带动丝杆转动；丝杆转动带动滑块、上载板支架座和上载板支架同步竖直向上滑动，其中，上载板支架沿着铰链式卡槽的铰接轴上的滑槽滑动；接着，将上载板通过卡扣扣紧在上载板支架底面，将下载板通过卡扣扣紧在传热台顶面；最后，控制器控制竖直伺服电机和水平伺服电机均复位，复位后上、下载板均水平设置，且间距5cm；其中，水平伺服电机驱动传热台转动复位；/n步骤二：调整高速显微镜，使焦距处于下载板中心部位；用5μl微量推进器向下载板中心部位滴入待测溶液，通过高速显微镜记录液滴的初始形态演变，初始形态演变结束后，根据实验需求，进行平板上或狭缝间液滴行为演变检测；/n(1)上、下载板间距保持不变，电磁铁保持断电状态，关闭保护罩的保护罩门，进行平板上液滴行为演变检测：/n①温控条件下平板上液滴行为演变检测：控制器向温控箱发出温度控制指令，同时通过热电偶传感器监测传热台温度并反馈至温控箱，进行温度的实时调节，保证液滴温度达到设定温度，利用高速显微镜记录液滴的演变状态；/n②温控条件下角度连续变化时平板上液滴行为演变检测：控制器向温控箱发出温度控制指令，同时通过热电偶传感器监测传热台温度并反馈至温控箱，进行温度的实时调节，保证液滴温度达到设定温度，然后控制器向水平伺服电机发出角度控制指令，水平伺服电机驱动下载板开始偏转，同时高速显微镜记录液滴的演变状态；/n(2)关闭保护罩的保护罩门，进行狭缝间液滴行为演变检测：/n①温控条件下角度不变但狭缝间距连续变化时液滴行为演变检测：首先，控制器向竖直伺服电机发出间距控制指令，竖直伺服电机驱动上载板开始向下载板靠近，直至上、下载板间距达到设定初值时停止；接着，控制器向温控箱发出温度控制指令，同时通过热电偶传感器监测传热台温度并反馈至温控箱，进行温度的实时调节，保证液滴温度达到设定温度；再接着，控制器控制电磁铁通电，电磁铁与铰链式卡槽的铰接轴吸合固定；控制器控制水平伺服电机带动传热台转动至设定角度，此时，传热台通过铰链带动电磁铁摆动，电磁铁再通过铰链式卡槽的铰接轴和铰链套带动与铰链套固定的上载板支架，使得上载板支架与传热台保持平行状态；最后，控制器控制电磁铁断电，控制器向竖直伺服电机发出间距控制指令，竖直伺服电机驱动上载板开始离开下载板，高速显微镜记录液滴的演变状态；/n②温控条件下狭缝间距不变但角度连续变化时液滴行为演变检测：首先，控制器向竖直伺服电机发出间距控制指令，竖直伺服电机驱动上载板开始向下载板靠近，直至上、下载板间距达到设定值时停止；接着，控制器向温控箱发出温度控制指令，同时通过热电偶传感器监测传热台温度并反馈至温控箱，进行温度的实时调节，保证液滴温度达到设定温度；最后，控制器控制电磁铁通电，并向水平伺服电机发出角度控制指令，上、下载板开始同步偏转，同时高速显微镜记录液滴的演变状态；/n③温控条件下狭缝角度与间距相继变化时液滴行为演变检测：步骤I、控制器向竖直伺服电机发出间距控制指令，竖直伺服电机驱动上载板开始向下载板靠近，直至上、下载板间距达到设定初值时停止；然后，控制器向温控箱发出温度控制指令，同时通过热电偶传感器监测传热台温度并反馈至温控箱，进行温度的实时调节，保证液滴温度达到设定温度；步骤II、控制器控制电磁铁通电，并向水平伺服电机发出角度控制指令，上、下载板同时开始偏转；当角度偏转2°时，控制器控制水平伺服电机暂停偏转，且控制电磁铁断电，并向竖直伺服电机发出间距控制指令，竖直伺服电机驱动上载板开始离开下载板；当间距增大0.2mm时，控制器控制竖直伺服电机暂停工作；步骤III、重复步骤II，狭缝角度与间距相继连续发生变化，直至角度达到设定值时停止，高速显微镜记录液滴的演变状态；/n步骤三：通过处理高速显微镜拍摄的图像，提取出液迹轮廓，即得到液滴的初始形态和不同时间点的瞬时形态；比较相邻两帧图像液迹在流动方向上的距离变化，结合显微镜的采样频率，即得到液滴在流动方向上的瞬时速度。/n