] 信号分析处理模块，用于对超声波回波信号进行处理得到微纳米粒子的背向散射 强度，并基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系数；
[0029] 步骤20;制备微纳米粒子，并记录微纳米粒子个数、微纳米粒子的浓度；
[0030] 步骤30 ;向检测器皿内放置固液连续相介质，通过恒温控制器调节器皿内的温度 达到所需温度，待温度稳定后，将所述微纳米粒子置于所述固液连续相介质中，并维持检测 器皿内温度恒定；
[0031] 步骤40 ;控制超声模块向微纳米粒子发送所需频率的超声波，记录施加的声压， 实时观测并记录微纳米粒子的半径变化情况；
[0032] 步骤50;超声模块接收由微纳米粒子反射和散射的超声波回波信号，并将超声波 回波信号传输至信息分析处理模块；由信号分析处理模块对超声波回波信号进行处理得到 微纳米粒子的背向散射强度；
[0033] 步骤60;信号分析处理模炔基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系 数。
[0034] 在上述技术方案的基础上，本发明还可W做如下改进。
[0035] 进一步，所述步骤S60中基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系数， 其具体为：
[0036] 弹性系数Ks由W下特征公式（1)和（2)计算出：
【主权项】
1. 一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤10 :搭建一微纳米粒子性能参数的测量系统，该测量系统包括： 检测器皿，用于承载待检测的微纳米粒子； 恒温控制调节器：用于控制、调节检测器皿内的温度达到所需的温度值； 超声模块，用于将超声波发射至微纳米粒子，接收由微纳米粒子反射和散射的超声波 回波信号，并将超声波回波信号传输至信息分析处理模块； 消声模块，用于吸收检测器皿中多余的超声波信号； 信号分析处理模块，用于对超声波回波信号进行处理得到微纳米粒子的背向散射强 度，并基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系数； 步骤20 :制备微纳米粒子，并记录微纳米粒子个数、微纳米粒子的浓度； 步骤30 :向检测器皿内放置固液连续相介质，通过恒温控制器调节器皿内的温度达到 所需温度，待温度稳定后，将所述微纳米粒子置于所述固液连续相介质中，并维持检测器皿 内温度恒定； 步骤40 :控制超声模块向微纳米粒子发送所需频率的超声波，记录施加的声压，实时 观测并记录微纳米粒子的半径变化情况； 步骤50 :超声模块接收由微纳米粒子反射和散射的超声波回波信号，并将超声波回波 信号传输至信息分析处理模块；由信号分析处理模块对超声波回波信号进行处理得到微纳 米粒子的背向散射强度； 步骤60 :信号分析处理模炔基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系数。
2. 根据权利要求1所述一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于：所述步骤 S60中基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系数，其具体为：弹性系数K s由以 下特征公式（1)和（2)计算出：
其中，13为微纳米粒子背向散射强度，I为入射声波的强度，N为微纳米粒子的个数，V 为微纳米粒子的体积，Σ S为单个散射微纳米粒子的有效散射面积，Ps为微纳米粒子的密 度，P ^3介质的密度，K为气体多变指数，R为随时间变化的微纳米粒子的半径； 表面张力σ由以下特征公式（3)、（4)、（5)给出：
( ^?Λ ? ^?Λ ^ ^
「，、3k 其中，P A介质的密度，R为随时间变化的粒子的半径，RC1为粒子的初始半径，P ν为粒 子的内部压力，ru为介质的动力粘度，Pq为流体静压力，P Jt)为声压，c为介质中超声波 的速度，Pra为粒子内部的压强。
3. 根据权利要求1或2所述一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于： 所述超声模块包括脉冲发生接收器、发送换能器、接收换能器、前置放大器；所述信号 分析处理模块包括示波器和计算机； 所述脉冲发生接收器，其用于为所述发送换能器提供驱动电压，并将经前置放大器放 大的超声波回波信号提供给所述示波器进行显示； 所述发送换能器，其用于根据所述驱动电压输出相应频率的超声波至微纳米粒子； 所述接收换能器，其接收由微纳米粒子反射和散射的超声波回波信号，并将接收的超 声波回波信号输出至前置放大器进行放大； 所述计算机，其用于对示波器上显示的信号进行读取，根据超声波回波信号得到微纳 米粒子的背向散射强度，并基于特征公式求得微纳米粒子的表面张力和弹性系数。
4. 根据权利要求3所述一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于：所述检测 器皿为圆柱形水槽，所述发送换能器和接收换能器安装在所述圆柱形水槽的顶部；所述消 声模块相对应的置于所述圆柱形水槽的底部，用于吸收所述圆柱形水槽中多余的超声波信 号。
5. 根据权利要求1或2所述一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于：所述 消声模块为消声瓦或消声棉。
6. 根据权利要求1或2所述一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于，所述步 骤S20其具体为：通过微流控制制备技术制备微纳米粒子，利用超高速摄像机，通过对微纳 米粒子制备的记录，得出微纳米粒子个数、微纳米粒子的浓度参数。
7. 根据权利要求1或2所述一种微纳米粒子性能参数的测量方法，其特征在于：该测 量方法还包括如下步骤： 步骤60 :控制超声模块向待检测的微纳米粒子发送所需频率的超声波，通过调节超声 波的声压，检测出微纳米粒子的临界点，记录此时的声压；调节超声波的频率，检测出在不 同频率下，微纳米粒子处于临界点时的声压； 步骤70:通过恒温控制器调节器皿内的温度，重复执行步骤60,确定最佳条件下的微 纳米粒子的临界点。
【专利摘要】本发明公开了一种微纳米粒子性能参数的测量方法，包括：搭建一微纳米粒子性能参数的测量系统；该系统包括检测器皿，恒温控制调节器，超声模块，消声模块，信号分析处理模块，利用固液连续相介质中自由微纳米粒子对超声波的背向散射强度与入射强度比值，以及声压、粒子浓度、粒子尺寸、介质粘度、介质密度等参数来计算得到粒子的特征力学参数；本发明所述方法可以实现在同一测试系统和测试环境下对微纳米粒子的弹性系数和表面张力进行精确检测，为研究弹性系数和表面张力的关系提供精确的实验数据，因而可以更加深入地了解材料的特性，提高材料的使用寿命、质量。
【IPC分类】G01N15-00
【公开号】CN104880390
【申请号】CN201510263349
【发明人】李皓, 白鹏飞, 林烈鑫, 井一涵, 周国富
【申请人】华南师范大学, 深圳市国华光电科技有限公司, 深圳市国华光电研究院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月20日