專利名稱：石料表面液體接觸角測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
石料表面液體接觸角測定裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于材料性能評價試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測定液體在石 料表面的接觸角的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]不同造巖礦物和成巖條件使得各類天然巖石具有不同的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。石料 的物理力學(xué)性質(zhì)在很大程度上取決于天然巖石的礦物成分以及這些礦物在巖石中的結(jié)構(gòu) 與構(gòu)造。由于不同的巖石的礦物結(jié)晶程度、顆粒大小、自形程度以及礦物晶體之間的相 互關(guān)系具有很大的差異，因此對于同一試件，其各部分的物理、化學(xué)性質(zhì)也會有一定的差異。[0003]現(xiàn)有的設(shè)備多數(shù)是測定金屬或成分單一的固體的表面的液體接觸角，如石蠟、 聚乙烯等，由于石料結(jié)構(gòu)和成分相對復(fù)雜，少有可以直接用于測定石料表面液體接觸角 的裝置。在現(xiàn)有設(shè)備中雖然有幾種測定液體接觸角或潤濕角的裝置，但仍存在以下幾方 面的不足[0004]照相設(shè)備不能隨著測量樣品的大小而移動，靈活性差，影響到操作者進行準(zhǔn)確 地操作；取樣器不能進行多點滴樣，測定出石料的液體接觸角不能很好地表征其真實 值；照明光源直接對著攝像頭，使得攝像頭容易老化減少了攝像頭的使用壽命。在測定 石料表面技術(shù)參數(shù)技術(shù)領(lǐng)域，當(dāng)前需迫切解決的一個技術(shù)問題是提供一種石料表面液體 接觸角測定儀器或裝置。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服上述測定液體接觸角儀器的不足，提 供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適用范圍廣的石料表面接觸角測定裝置。[0006]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在隔振平臺的左側(cè)設(shè)置安裝有進樣器 支柱的左移動座，進樣器支柱上設(shè)置安裝有進樣器橫臂的垂直移動座，進樣器橫臂的自 由端設(shè)置有水平移動座，水平移動座上設(shè)置有進樣器，隔振平臺的中部設(shè)置有放置測試 試樣的載物臺，隔振平臺上載物臺的前后兩側(cè)設(shè)置有頂部安裝有照明燈的燈架，隔振平 臺的右側(cè)設(shè)置安裝有攝像頭支柱的右移動座，攝像頭支柱頂端安裝有與計算機連接的攝 像頭。[0007]本實用新型采用位置可調(diào)的加樣器，測定時可以在測試試樣表面的任意部位近 距離加注滴樣，不但可有效避免因液滴震動可能引起的接觸角滯后效應(yīng)，還可以多點滴 樣，提高測定準(zhǔn)確度，而且通過兩個照明燈從側(cè)面照亮測試試樣上的被測液滴，避免了 單光源照射產(chǎn)生陰影在測定接觸角時導(dǎo)致誤差，同時攝像頭可隨著測試試樣的大小及滴 樣位置進行相應(yīng)的調(diào)整，本實用新型的適用范圍廣，可用于測定不同液體在石料表面的 接觸角，實現(xiàn)不同大小、規(guī)格石料的測試。


[0008]圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]圖2是圖1的俯視圖。
具體實施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖和各實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于 這些實施例。[0011]在圖1中，本實施例的石料表面液體接觸角測定裝置由隔振平臺1、左滑槽2、 左滑塊3、左長齒條4、左旋桿5、左移動座6、進樣器支柱7、垂直移動旋桿8、垂直移 動座9、水平移動旋桿10、進樣器11、水平移動座12、進樣器橫臂13、進樣口 14、照明 燈15、計算機16、攝像頭支柱17、攝像頭18、右移動座19、右旋桿20、右滑塊21、右 滑槽22、右長齒條23、燈架M、載物臺25連接構(gòu)成。為了便于說明，將圖1、圖2中 隔振平臺1的左右方向定義為橫向，前后方向定義為縱向。[0012]如圖1和圖2所示，在隔振平臺1的左端安裝有通過左滑軌平動構(gòu)件安裝在隔振 平臺1上的左移動座6，左滑軌平動構(gòu)件為機械設(shè)計中的常規(guī)設(shè)計，本實施例中的左滑軌 平動構(gòu)件由兩條縱向的左滑槽2、左滑塊3、縱向的左長齒條4和左齒輪套件組成，其中 兩條左滑槽2間隔加工在隔振平臺1左端的上表面，兩條左滑槽2中心線間的距離小于左 移動座6的橫向長度，左長齒條4加工在隔振平臺1兩條左滑槽2之間的上表面，在左移 動座6底部與左滑槽2相對應(yīng)位置處連為一體制有放置于左滑槽2內(nèi)的左滑塊3，左滑塊 3的縱向長度與左移動座6縱向?qū)挾认嗟龋谧笠苿幼?底部與左長齒條4相對應(yīng)位置處 加工有一道凹槽，左長齒條4安裝在該凹槽內(nèi)。本實施例的左齒輪套件包括左旋桿5和 安裝在左移動座6內(nèi)的與左長齒條4相嚙合的齒輪，左旋桿5與該齒輪固定聯(lián)接，通過旋 轉(zhuǎn)左旋桿5可以控制左移動座6沿滑軌前后移動。在左移動座6的上表面用螺紋緊固聯(lián) 接件固定聯(lián)接有進樣器支柱7，進樣器支柱7的左側(cè)表面上加工有齒條，進樣器支柱7上 安裝垂直移動座9，進樣器支柱7穿過垂直移動座9，垂直移動座9內(nèi)安裝有與進樣器支 柱7上的齒條相嚙合的齒輪和與齒輪固定聯(lián)接并穿出垂直移動座9前端面的垂直移動旋桿 8，旋轉(zhuǎn)垂直移動旋桿8控制垂直移動座9沿進樣器支柱7上下移動。在垂直移動座9上 用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有進樣器橫臂13，進樣器橫臂13水平延伸至隔振平臺1的中 心，在進樣器橫臂13下表面加工有齒條，進樣器橫臂13的自由端安裝有水平移動座12， 進樣器橫臂13穿過水平移動座12，水平移動座12的上表面固定安裝有進樣器11，進樣 器11的進樣口 14伸出于水平移動座12的下表面，水平移動座12內(nèi)安裝有與進樣器橫臂 13下表面的齒條相嚙合的齒輪和與齒輪固定聯(lián)接的穿出水平移動座12前端面的水平移動 旋桿10，旋轉(zhuǎn)水平移動旋桿10控制水平移動座12沿進樣器橫臂13左右移動。[0013]在隔振平臺1的中心位置用螺紋緊固聯(lián)接件固定安裝有載物臺25，測試試樣沈 放置于載物臺25上，隔振平臺1上載物臺25的前、后側(cè)各安裝有一燈架M，燈架M的 頂端安裝有照明燈15，燈架M上可以設(shè)置用于固定照明燈15的叉狀固定桿，通過固定螺 栓和叉狀固定桿來調(diào)節(jié)照明燈15的上下位置，照明燈15通過電纜與電源連接。[0014]在隔振平臺1的右端安裝有通過右滑軌平動構(gòu)件安裝在隔振平臺1上的右移動座 19，右滑軌平動構(gòu)件為機械設(shè)計中的常規(guī)設(shè)計，本實施例的右滑軌平動構(gòu)件由兩條縱向4的右滑槽22、右滑塊21、縱向的右長齒條23和右齒輪套件組成，其中兩條右滑槽22間 隔加工在隔振平臺1的右端上表面，兩條右滑槽22的中心線間的距離小于右移動座19的 橫向長度，右長齒條23加工在隔振平臺1兩條右滑槽22之間的上表面，在右移動座19 底部與右滑槽22相對應(yīng)位置處連為一體有放置于右滑槽22內(nèi)的右滑塊21，右滑塊21的 長度與右移動座19縱向?qū)挾认嗟?，在右移動?9底部與右長齒條23相對應(yīng)位置處加工 有一道凹槽，右長齒條23安裝在該凹槽內(nèi)。本實施例的右齒輪套件包括右旋桿20和安 裝在右移動座19內(nèi)的與右長齒條23相嚙合的齒輪，右旋桿20與該齒輪固定聯(lián)接，通過 旋轉(zhuǎn)右旋桿20可以控制右移動座19沿滑軌前后移動。在右移動座19上表面用螺紋緊固 聯(lián)接件固定聯(lián)接有攝像頭支柱17，攝像頭18安裝在攝像頭支柱17的頂端，攝像頭支柱 17上可以設(shè)置用于固定攝像頭18的叉狀固定桿，通過固定螺栓和叉狀固定桿來調(diào)節(jié)攝像 頭18的上下位置，攝像頭18通過電纜與計算機16連接。[0015]以下對本實用新型測定過程作說明[0016]測定前將測試試樣沈進行表面拋光、清洗及干燥處理，然后將測試試樣沈放置 在載物臺25上，調(diào)整左移動座6、垂直移動座9及水平移動座12的位置，將進樣器11移 動至測試試樣沈的上方，調(diào)整照明燈15，使兩個照明燈15在測定時可將測試試樣沈上 的被測液滴照亮，調(diào)整右移動座19的位置，使攝像頭18對準(zhǔn)測試試樣沈，控制進樣器 11將液體滴加在測試試樣26表面上，液體在測試試樣沈表面上形成座滴，當(dāng)液滴達到平 衡后，用攝像頭18和計算機16獲取液滴的圖像，計算機16采用ImageJ軟件的LB-ADSA 模式來測定接觸角的大小，進而計算出石料的表面張力。[0017]本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點[0018]1、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易，測試效果受人為因素影響較小。[0019]2、利用兩個照明燈15從側(cè)面照亮測試試樣上的被測液滴，可以避免單光源照 射產(chǎn)生的陰影在測定接觸角時產(chǎn)生誤差，能獲得清晰的液滴圖形。[0020]3、進樣器11可以在一個表面的任意部位進行精確滴樣，且操作簡易。[0021]4、照明燈15、攝像頭18可隨著測試試樣的大小進行相應(yīng)的調(diào)整。[0022]5、適用范圍廣，可以實現(xiàn)不同大小、規(guī)格石料的測試。
權(quán)利要求1. 一種石料表面液體接觸角測定裝置，其特征在于在隔振平臺(1)的左側(cè)設(shè)置安 裝有進樣器支柱(7)的左移動座(6)，進樣器支柱(7)上設(shè)置安裝有進樣器橫臂(1 的垂 直移動座(9)，進樣器橫臂(1 的自由端設(shè)置有水平移動座(1 ，水平移動座(1 上設(shè) 置有進樣器(11)，隔振平臺(1)的中部設(shè)置有放置測試試樣06)的載物臺0幻，隔振平 臺(1)上載物臺05)的前后兩側(cè)設(shè)置有頂部安裝有照明燈(15)的燈架04)，隔振平臺 (1)的右側(cè)設(shè)置安裝有攝像頭支柱(17)的右移動座(19)，攝像頭支柱(17)頂端安裝有與 計算機(16)連接的攝像頭(18)。
專利摘要一種石料表面液體接觸角測定裝置，在隔振平臺的左側(cè)設(shè)置安裝有進樣器支柱的左移動座，進樣器支柱上設(shè)置安裝有進樣器橫臂的垂直移動座，進樣器橫臂的自由端設(shè)置有水平移動座，水平移動座上設(shè)置有進樣器，隔振平臺的中部設(shè)置有放置測試試樣的載物臺，隔振平臺上載物臺的前后兩側(cè)設(shè)置有頂部安裝有照明燈的燈架，隔振平臺的右側(cè)設(shè)置安裝有攝像頭支柱的右移動座，攝像頭支柱頂端安裝有與計算機連接的攝像頭。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易，測試效果受人為因素影響較小，適用范圍廣，可用于測定不同液體在石料表面的接觸角。
文檔編號G01N13/00GK201811902SQ201020534578
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者孔維川, 張久鵬, 溫永, 王阿霞, 裴建中 申請人:長安大學(xué)