一种液体加速进样器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于材料表面张力分析仪器技术领域，尤其涉及一种液体加速进样器。
【背景技术】
[0002]目前，液滴在固体材料表面上的接触角度是衡量该液体对固体材料表面润湿能力的重要参数。通过对接触角度的测量可以获得到材料的表面张力、固-液、固-气之间界面相互作用的多种信息。在材料表面生成液滴并获得到接触角度的技术主要有两类:静态接触角技术和动态接触角技术。静态接触角技术是指在获取液滴接触角度的过程中液滴的尺寸保持不变；动态接触角技术是指在获取液滴接触角度的过程中液滴的边缘位置发生移动。目前静态接触角技术由于仪器价格便宜、操作简单而得到了广泛应用。但静态接触角技术的一个主要缺点是接触角度很难达到杨(Young)方程所要求的理想平衡态角度，所以很难准确、高精度的研宄一些关于表面张力的问题，而理论上讲动态接触角技术在一定程度上可以克服这个困难。
[0003]动态接触角技术是通过测定体积不断增加(或减小)的液滴的前进角或者后退角度来获取接触角度及表面张力的一门技术。与静态接触角技术相比，它可以提供更准确的接触角信息。同后退角相比，对液滴前进角度的测定一般更为重要。
[0004]目前动态接触角系统一般是由步进电机(Stepper Motor)驱动的液体进样系统、光学与视频采集系统和计算机系统组成的。这样的动态接触角技术存在的一个问题是:动态接触角仪的液体进样系统一般都是进样液体的体积随时间线性变化的系统。这会导致在测定液滴的前进角度时，由于液滴是球形的一部分，在发生膨胀或收缩时使得液-固之间的边界线位置不能够随时间的增加而发生线性移动，因此不能得到稳定的前进角度值。
[0005]因此，开发具有加速进样功能的非线性液体进样器以保证使液滴发生膨胀时，液-固之间的边界线位置能够随时间的增加而线性移动，这对于在动态接触角系统中获得到恒定的前进角度将具有重要意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型为解决动态接触角仪的液体进样系统存在的在测定液滴的前进角度时，在发生膨胀或收缩时使得液-固之间的边界线位置不能够随时间的增加而发生线性移动，得不到稳定前进角度值的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的液体加速进样器。
[0007]本实用新型的液体加速进样器，所述液体加速进样器设置有:
[0008]伺服控制与驱动系统；
[0009]所述伺服控制与驱动系统连接伺服电机，所述伺服电机的一侧设置有编码器线接头和电机动力线接头；
[0010]所述伺服电机连接直线注射泵。
[0011]进一步，所述伺服控制与驱动系统上设置有伺服触摸控制触摸屏。
[0012]进一步，所述伺服控制与驱动系统通过编码器线与伺服电机的编码器线接头连接；
[0013]所述伺服控制与驱动系统通过电机动力线与伺服电机的电机动力线接头连接。
[0014]进一步，所述直线注射泵包括微量进样器。
[0015]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于本实用新型设置伺服控制与驱动系统、伺服触摸控制触摸屏和伺服电机，在伺服控制与驱动系统控制下实现了伺服电机的运转带动精密直线注射泵的运行，从而实现加速进样功能，实现了液滴边缘线速度随时间的增加而线性变化的功能。本实用新型的结构简单，操作方便、界面直观、输入精度高，较好的解决了动态接触角仪的液体进样系统存在的在测定液滴的前进角度时，在发生膨胀或收缩时使得液-固之间的边界线位置不能够随时间的增加而发生线性移动，得不到稳定前进角度值的技术问题。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例提供的液体加速进样器结构示意图；
[0017]图中:1、伺服控制与驱动系统；2、伺服触摸控制触摸屏；3、编码器线接头；4、伺服电机；5、电机动力线接头；6、直线注射泵；
[0018]图2是本实用新型实施例提供的电机加速功能流程图；
[0019]图3是本实用新型实施例提供的液滴半径与进样时间之间的关系示意图。
【具体实施方式】
[0020]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
[0021]伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度都会发出对应数量的脉冲；控制加速功能流程示意图如图2，通过伺服触摸控制触摸屏的控制面板输入速度初始值Vtl和加速度a值，并可以选择运转方向(正转和反转)，然后伺服驱动系统的控制软件根据设定的初始值自动计算出电机运转的速度曲线，再将速度曲线传递给编码器。编码器在A状态下按照速度曲线生成高精度的RS485通讯控制码，通讯控制码将驱动伺服电机按照V = V0+at方程旋转。在这一过程中，伺服电机会实时向编码器反馈其运行值，编码器将反馈值与原运行值实时进行比较以调整控制码(B状态)，从而实现控制伺服电机按照设定的参数运转，由伺服电机运行的方式(匀速运行或者加速运行)来带动精密直线注射泵的运行，最终实现进样方式是匀速进样或者加速进样。
[0022]请参阅图1:
[0023]如图1所示，本实用新型的液体加速进样器主要包括:伺服控制与驱动系统1、伺服触摸控制触摸屏2、编码器线接头3、伺服电机4、电机动力线接头5、直线注射泵6 ;
[0024]伺服触摸控制触摸屏2设置在伺服控制与驱动系统I上，伺服电机4的一侧设置有编码器线接头3和电机动力线接头5，伺服控制与驱动系统I通过编码器线与编码器线接头3连接，伺服控制与驱动系统I通过电机动力线与电机动力线接头5连接，伺服电机4连接直线注射泵6，精密直线注射泵6包括微量进样器。
[0025]本实用新型可以任意设置初始进样速度、加速度，通过伺服触摸控制触摸屏的控制面板将指令传递给伺服电机，从而控制伺服电机的运行(运行情况有停止、启动、加速)，伺服电机的运转带动精密直线注射泵的运行，从而实现加速进样功能。
[0026]为了进一步说明本实用新型处理方法的优越性，下面结合实施实例对本实用新型做进一步说明。
[0027]采用该液体加速进样器与光学、视频采集系统以及计算机系统相组合，构成了一套完整的、可任意设定注射液体初始速度与加速度的动态接触角测定仪。
[0028](I)进样液体采用蒸馏水溶液，将水溶液加入微量进样器中，连接好电源，在伺服触屏控制程序界面初始速度栏输入“15”(默认单位mm/s)，加速度一栏输入“5”(默认单位mm/s2)，按下伺服触屏控制程序界面的“启动”键，由视频采集系统记录下蒸馏水液滴的状态。结束后，将得到液滴半径随时间变化的数值，以时间为横坐标，液滴的半径为纵坐标，做出液滴半径与进样时间之间的关系图。
[0029](2)进样液体采用蒸馏水溶液，将水溶液加入微量进样器中，连接好电源，在伺服触屏控制程序界面初始速度栏输入“15”(默认单位mm/s)，加速度一栏输入“O”(默认单位mm/s2)，按下伺服触屏控制程序界面的“启动”键，由视频采集系统记录下蒸馏水液滴的状态。结束后，将得到液滴半径随时间变化的数值，以时间为横坐标，液滴的半径为纵坐标，做出液滴半径与进样时间之间的关系图。
[0030]图3 展示了分别以 V。= 15mm/s，a = 5mm/s 2和 v。= 15mm/s，a = Omm/s 2的液滴半径与进样时间之间的关系。从图中可以看到，用伺服驱动电机制造的加速进样器很好的实现了液滴边缘线速度随时间的增加而线性变化的功能。
[0031]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种液体加速进样器，其特征在于，所述液体加速进样器设置有: 伺服控制与驱动系统； 所述伺服控制与驱动系统连接伺服电机，所述伺服电机的一侧设置有编码器线接头和电机动力线接头； 所述伺服电机连接直线注射泵。
2.如权利要求1所述的液体加速进样器，其特征在于，所述伺服控制与驱动系统上设置有伺服触摸控制触摸屏。
3.如权利要求1所述的液体加速进样器，其特征在于，所述伺服控制与驱动系统通过编码器线与伺服电机的编码器线接头连接； 所述伺服控制与驱动系统通过电机动力线与伺服电机的电机动力线接头连接。
4.如权利要求1所述的液体加速进样器，其特征在于，所述直线注射泵包括微量进样器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种液体加速进样器，设置有伺服控制与驱动系统；所述伺服控制与驱动系统连接伺服电机，所述伺服电机的一侧设置有编码器线接头和电机动力线接头；所述伺服电机连接直线注射泵。因此本实用新型在伺服控制与驱动系统控制下实现了伺服电机的运转带动精密直线注射泵的运行，实现加速进样功能，实现了液滴边缘线速度随时间的增加而线性变化的功能。此外，本实用新型的结构简单，操作方便，较好的解决了动态接触角仪的液体进样系统存在的在测定液滴的前进角度时，在发生膨胀或收缩时使得液-固之间的边界线位置不能够随时间的增加而发生线性移动，得不到稳定前进角度值的技术问题。
【IPC分类】G01N13-00
【公开号】CN204594842
【申请号】CN201520371511
【发明人】张芯
【申请人】安康学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月26日