一种光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置的制作方法

：本发明涉及一种光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，以实现不同压力、不同温度下对特殊液体介质进行光学观测，且结构紧凑便于操作，属于超高压光学测量。

背景技术

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背景技术：

1、在基于光学测量的深海装备技术领域中，需要采用光学设备(如透镜、棱镜、准直器、光纤连接器、干涉仪、激光器等)，对不同成分液体介质的光学性能(如，折射率、色散率、光吸收、透射率、散射、乳浊等)进行检测，并要求温度、压力条件人为可控变化。且有些特殊液体介质造价高昂且不宜获取，因此如何在小尺寸空间下完成液体的盛装和测量,如何实现压力的传递并且避免脆弱的光学零部件和高压介质直接接触,以及如何实现温度压力的精确可控成为亟需解决的技术问题。以下为现有的液体介质光学性质检测实验设备

2、申请号为cn2022111089206的专利公开了一种高温高压微纳流控芯片夹持器装置及其温压控制方法，包括具有环压内腔室的芯片密封组件，其环压内腔室连通流体入口和流体出口，还包括夹持本体、密封圈组件、注液组件以及通讯连接外部计算机的加热器、第一压力跟踪泵和第二压力跟踪泵，夹持本体的安装腔与芯片密封组件之间形成连通的环压内腔室，注液组件和加热器用于提供驱动力注入流体和加热供入流体温度，第一压力跟踪泵用于维持流体入口和流体出口间压力恒定，第二压力跟踪泵用于向芯片施加围压，通过光学显微镜实现了微纳米孔隙中渗流状态的可视化检测，不适用于其他光学系统的检测。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，特别适用于需要在可控温度、压力条件下对不同成分液体介质的光学性能的检测。

2、为了实现上述目的，本发明涉及的一种光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，包括压力输入管、浮动活塞、浮动活塞密封圈、测量腔体、压紧件、光学部件、光学观测窗口；测量腔体内部设有测量腔，测量腔体左右两侧从外向内依次设有相连通的压紧件安装槽和观测窗口容置槽，测量腔体上部设有压力输入管安装槽，测量腔左右两侧分别与一观测窗口容置槽连通，测量腔上部与压力输入管安装槽连通，光学观测窗口周向密封安装在观测窗口容置槽内，压紧件密封安装在压紧件安装槽内，且压紧件前端面抵靠在光学观测窗口上，压力输入管底部密封安装在压力输入管安装槽内，且压力输入管管腔与测量腔体连通，浮动活塞通过浮动活塞密封圈安装在压力输入管的管腔内，且能够沿管腔上下移动，光学部件安装在压紧件内部且前端面抵靠在光学观测窗口上。

3、本发明涉及的压力输入管包括输入管本体和接头，接头固定在输入管本体上部，接头内设有螺纹，在输入管本体底部设有一段外螺纹，通过外螺纹与压力输入管安装槽连接，压力输入管底部端面与压力输入管安装槽相接处设有压力输入密封圈。

4、具体地，光学观测窗口嵌入观测窗口容置槽内，且光学观测窗口外周与观测窗口容置槽内壁相接处设有至少一个观测窗口密封圈。

5、具体地：压紧件包括一体成型的同轴心固定连接的固定部、螺纹安装部和抓持部，固定部、螺纹安装部、抓持部均为环形管状结构，固定部后端套在螺纹安装部前端内侧，螺纹安装部后端固定连接抓持部，固定部前端内置于观测窗口容置槽内，光学部件安装在固定部内管中，光学部件前端与固定部前端平齐，一起抵靠在光学观测窗口上，螺纹安装部外周与压紧件安装槽内壁螺纹连接，螺纹安装部前端面与压紧件安装槽相接处设有压紧密封圈。

6、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)测量腔体内部的测量腔可以充盈各种待测流体介质，通过外接光学元件，实现对流体介质折射率、色散率、光吸收、透射率、散射、乳浊等光学性质的检测；(2)浮动活塞沿压力输入管的管腔，上下滑动，进而实现内部流体介质压力的调整；(3)通过光学观测窗口将高压高温流体介质与光学元件隔开，避免对光学元件的损害；(4)整个装置结构紧凑，密封性好，可整体放置于恒温水槽内控制测量腔内介质温度；(5)测量腔体积小，待测流体介质用量少，特别是当所测介质稀少加高时，可大大降低高压检验测试过程中的成本；(6)压紧件不仅能够压紧光学观测窗口，而且能够灵活安装光学部件，方便不同光学部件的更滑。

技术特征：

1.一种光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，其特征在于，包括压力输入管、浮动活塞、浮动活塞密封圈、测量腔体、压紧件、光学部件和光学观测窗口；测量腔体内部设有测量腔，测量腔体左右两侧从外向内依次设有相连通的压紧件安装槽和观测窗口容置槽，测量腔体上部设有压力输入管安装槽，测量腔左右两侧分别与一观测窗口容置槽连通，测量腔上部与压力输入管安装槽连通，光学观测窗口周向密封安装在观测窗口容置槽内，压紧件密封安装在压紧件安装槽内，且压紧件前端面抵靠在光学观测窗口上，压力输入管底部密封安装在压力输入管安装槽内，且压力输入管管腔与测量腔体连通，浮动活塞通过浮动活塞密封圈安装在压力输入管的管腔内，且能够沿管腔上下移动，光学部件安装在压紧件内部且前端面抵靠在光学观测窗口上。

2.根据权利要求1所述的光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，其特征在于，压力输入管包括输入管本体和接头，接头固定在输入管本体上部，接头内设有螺纹，在输入管本体底部设有一段外螺纹，通过外螺纹与压力输入管安装槽连接，压力输入管底部端面与压力输入管安装槽相接处设有压力输入密封圈。

3.根据权利要求1所述的光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，其特征在于，光学观测窗口嵌入观测窗口容置槽内，且光学观测窗口外周与观测窗口容置槽内壁相接处设有至少一个观测窗口密封圈。

4.根据权利要求3所述的光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，其特征在于，压紧件包括一体成型的同轴心固定连接的固定部、螺纹安装部和抓持部，固定部、螺纹安装部、抓持部均为环形管状结构，固定部后端套在螺纹安装部前端内侧，螺纹安装部后端固定连接抓持部，固定部前端内置于观测窗口容置槽内，光学部件安装在固定部内管中，光学部件前端与固定部前端平齐，一起抵靠在光学观测窗口上，螺纹安装部外周与压紧件安装槽内壁螺纹连接，螺纹安装部前端面与压紧件安装槽相接处设有压紧密封圈。

技术总结
本发明公开了一种光学对穿观测流体介质用小型高压实验装置，其测量腔体内部设有测量腔，测量腔体左右两侧从外向内依次设有相连通的压紧件安装槽和观测窗口容置槽，测量腔体上部设有压力输入管安装槽，测量腔分别与观测窗口容置槽、压力输入管安装槽连通，光学观测窗口周向密封安装在观测窗口容置槽内，压紧件密封安装在压紧件安装槽内，且压紧件前端面抵靠在光学观测窗口上，压力输入管底部密封安装在压力输入管安装槽内，浮动活塞通过浮动活塞密封圈安装在压力输入管的管腔内，光学部件安装在压紧件内部且前端面抵靠在光学观测窗口上。其通过外接光学元件，实现对流体介质折射率、色散率、光吸收、透射率、散射、乳浊等光学性质的检测。

技术研发人员：吴锜,杨博
受保护的技术使用者：德州尧鼎光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31