一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置

本发明实施例涉及法拉第波，尤其涉及一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置。

背景技术：

1、法拉第波是一种非线性驻波，其动力学行为十分复杂，为了产生稳定的液滴法拉第波现象，通常需要对具有一定黏度的液体产生垂直激励效果，对于其波形特征参数的观测有助于更好的理解法拉第波演化规律和产生机制。当前对于法拉第波的实验测量普遍采用单点采样或高速相机拍照等记录方式，对于其形状特征参数的测量重复性和可靠性不高，且实验装置成本也较高。而且目前的实验测量一般仅适用于单一相的液体，无法实现对于存在两种不同黏度之间具有相互作用的液体系统中液滴表面法拉第波特征参数的研究。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置，以提高法拉第波实验现象的可重复性和可靠性，降低实验装置成本，并实现对于两种不同黏度且互不相融的液体系统中液滴表面法拉第波特征参数的研究。

2、本发明实施例提供了一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置，该装置包括：信号发生器、垂直振荡器、盛液容器、激光器以及测量盘；其中，

3、所述盛液容器用于盛装第一液体，且所述第一液体的表面滴加有第二液体的目标液滴；其中，所述第一液体的黏度大于所述第二液体；

4、所述信号发生器用于向所述垂直振荡器提供激励信号；

5、所述垂直振荡器用于基于所述激励信号带动所述盛液容器进行垂直振荡，并通过调节所述激励信号使得在所述目标液滴的表面形成稳定的法拉第波形；

6、所述测量盘为带刻度环形盘，设置于所述盛液容器上方，所述激光器与所述测量盘活动连接，所述激光器可旋转并可绕所述测量盘移动，用于调节出射激光与所述目标液滴的相对位置，以对所述目标液滴表面的法拉第波特征参数进行测量，并通过所述测量盘根据所述激光器出射激光位置读取测量值。

7、可选的，所述盛液容器底部包括螺纹通孔，所述垂直振荡器顶部包括顶针，所述盛液容器使用螺钉通过所述螺纹通孔连接至所述顶针，以固定至所述垂直振荡器。

8、可选的，所述螺纹通孔的上方包括容纳腔，所述容纳腔用于放置塞头，所述塞头的形状大小与所述容纳腔匹配。

9、可选的，所述盛液容器底部与所述顶针之间包括垫片。

10、可选的，所述装置还包括下层支撑筒，用于支撑所述测量盘，所述垂直振荡器及所述盛液容器放置在所述下层支撑筒内部。

11、可选的，所述装置还包括与所述下层支撑筒相配合的上层支撑筒，所述上层支撑筒内壁包括支撑环，所述支撑环用于固定环形光源。

12、可选的，所述环形光源包括定位孔，所述支撑环包括旋转杆，所述旋转杆用于插入所述定位孔，以将所述环形光源旋进所述支撑环。

13、可选的，所述上层支撑筒顶部包括翻盖。

14、可选的，所述第一液体的黏度大于1000cp，所述第二液体的黏度小于100cp。

15、可选的，所述第一液体为硅油、橄榄油或蓖麻油，所述第二液体为异丙醇或乙醇。

16、本发明实施例提供了一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置，包括信号发生器、垂直振荡器、盛液容器、激光器和测量盘，其中的盛液容器用于盛装黏度较大第一液体，且第一液体表面滴加有黏度较小的第二液体的目标液滴，信号发生器可向垂直振荡器提供激励信号，垂直振荡器可基于收到的激励信号带动盛液容器进行垂直振荡，通过调节激励信号可以使得在目标液滴表面形成稳定的法拉第波形，测量盘为带刻度环形盘，设置于盛液容器上方，激光器与测量盘活动连接，本身可旋转并可绕测量盘移动，在形成稳定的法拉第波形后，可以调节激光器出射的激光与目标液滴的相对位置，以对目标液滴表面的法拉第波特征参数进行测量，并通过测量盘根据激光器出射激光位置读取测量值。本发明实施例所提供的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，结构简单操作方便，实验现象可重复性强，实验数据测量精度高，使用安全性高无用电危险，有较强的经济性和实用性，同时可以实现对于两种不同黏度的液体系统中液滴表面法拉第波特征参数的研究，对于理解法拉第波的产生机制和演化规律具有重要意义。

技术特征：

1.一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，包括：信号发生器、垂直振荡器、盛液容器、激光器以及测量盘；其中，

2.根据权利要求1所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述盛液容器底部包括螺纹通孔，所述垂直振荡器顶部包括顶针，所述盛液容器使用螺钉通过所述螺纹通孔连接至所述顶针，以固定至所述垂直振荡器。

3.根据权利要求2所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述螺纹通孔的上方包括容纳腔，所述容纳腔用于放置塞头，所述塞头的形状大小与所述容纳腔匹配。

4.根据权利要求2所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述盛液容器底部与所述顶针之间包括垫片。

5.根据权利要求1所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述装置还包括下层支撑筒，用于支撑所述测量盘，所述垂直振荡器及所述盛液容器放置在所述下层支撑筒内部。

6.根据权利要求5所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述装置还包括与所述下层支撑筒相配合的上层支撑筒，所述上层支撑筒内壁包括支撑环，所述支撑环用于固定环形光源。

7.根据权利要求6所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述环形光源包括定位孔，所述支撑环包括旋转杆，所述旋转杆用于插入所述定位孔，以将所述环形光源旋进所述支撑环。

8.根据权利要求6所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述上层支撑筒顶部包括翻盖。

9.根据权利要求1所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述第一液体的黏度大于1000cp，所述第二液体的黏度小于100cp。

10.根据权利要求9所述的液滴表面法拉第波特征参数测量装置，其特征在于，所述第一液体为硅油、橄榄油或蓖麻油，所述第二液体为异丙醇或乙醇。

技术总结
本发明实施例公开了一种液滴表面法拉第波特征参数测量装置。包括：信号发生器、垂直振荡器、盛液容器、激光器以及测量盘；盛液容器用于盛装第一液体，第一液体表面滴加有第二液体的目标液滴；第一液体的黏度大于第二液体；信号发生器向垂直振荡器提供激励信号；垂直振荡器基于激励信号带动盛液容器进行垂直振荡，通过调节激励信号使得在目标液滴表面形成稳定的法拉第波形；测量盘为带刻度环形盘，激光器与测量盘活动连接，可旋转并可绕测量盘移动，用于调节出射激光与目标液滴的相对位置，以对目标液滴表面的法拉第波特征参数进行测量，并通过测量盘读取测量值。从而使得结构简单操作方便，实验现象可重复性强，实验数据测量精度高。

技术研发人员：侯佩林,王拴
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22