一种耐高温高压液体界面张力测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种耐高温高压液体界面张力测试装置，属于界面张力测试技术领域。


背景技术：

2.表面张力或界面张力值是表征材料物理化学性质的重要指标之一，用于测量表面张力的方法包括测力法、影像轮廓分析法、气泡压力法、滴体积法等等，其中除了影像轮廓分析法从理论来讲可以实现高温条件下的界面张力或表面张力测试。但是，由于蒸馏水或表面活性剂水溶液50摄氏度以上时即出现沸腾现象，到80摄氏度以上时出现蒸发现象，因而，目前为止没有一个现成的耐高温高压装置用于实现影像轮廓分析法测试如蒸馏水或表面活性剂水溶液在100摄氏度以上的表面张力或界面张力的测量。
3.对样品池温度控制或样品台等部分结构的创新，包括 zl02213618.5《液体表面张力测定用样品台》、zl200820208896.2《一种测定液体表面张力系数的实验装置》、zl201120008560.3《化学教学用液体表面张力系数测量装置》等，其均为开口式设计，无密封结构，无法保证高温条件下的表面或界面张力测量需求，且由于涉及的创新点与本专利无关，也不影响本专利的创新性。
4.专利200420092449.7《流体表界面张力测量用离心管》提出了一种界面张力测试装置，但是其专利结构中提供的导向小孔(图示 132、134)以及简单的硅胶密封垫结构(图示133、142)，使得在加热后的密封无法实现。水或表面活性剂水溶液会在达到50摄氏度以上时沸腾或蒸发，因而，与本专利的关键结构点存在明显不同，无法满足测试需求。本公司专利200920213958.3《旋转滴界面张力仪用石英玻璃样品管及其固定装置》提出了一种两端开口的样品管结构，但是，同样由于设计中设计不足，提供了用于排液的导向孔和硅胶密封垫，同样无法保证高温条件下的使用，与本专利的技术点存在明显不同。专利201610281970.2《用于测量界面张力的设备和方法》，其核心在于提供一种类似注射器活塞结构，用于吸液体并解决气泡残留问题。在密封结构中仅提供简单的活塞结构(图7-30)。在结构中并未提供高温高压条件下测试的密封结构，因而，不影响本专利的创新性。
5.本技术采用了螺纹结构以及o形密封圈、硬质材料制成的压帽和固定座结构，有效的实现了高热后的压力条件下的密封问题，从而实现了高温(最高200摄氏度)、高压(加热热膨胀压)条件下的表面和界面张力测量。本装置可广泛应用于大专院校、科研单位的本科、硕士和博士物理化学的教学演示，也可用于油田行业、电子厂、电镀液厂、化妆品厂等高温高压条件下测试表面或界面张力数据所用，可快速出值、使用方便，具有极高的推广价值。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种可测试高温(最高200摄氏度、高压(加热膨胀压)下表面或界面张力的测试装置，详细介绍了采用螺纹和o形圈密封结构、硬
质材质制成的固定座和压帽结构组成的界面张力测试装置的结构组成、部件选用及其连接关系和界面张力的测试操作方法等各个方面均作了精心设计，具体采用以下技术方案来实现：
7.一种耐高温高压液体界面张力测试装置，包括测试装置本体，所述测试装置本体包括第一密封压帽、第一密封o形圈、第一固定座、玻璃样品管、第二固定座、第二密封o形圈、第二密封压帽、隔热手柄、第一螺纹固定结构、t形校准结构、第二螺纹固定结构、固定销；
8.所述第一密封压帽的材质、第二密封压帽的材质、第一固定座的材质、第二固定座的材质均为硬质材质；
9.所述第一固定座和第二固定座分别固定在玻璃样品管的两端，所述第一密封压帽的一端设有顶针，用于伸入到玻璃样品管的内部，所述第一密封o形圈套接在顶针上，带有第一密封o形圈的顶针通过第一螺纹固定结构与第一固定座的一端螺纹连接；
10.所述第二密封压帽的一端也设有顶针，用于伸入到玻璃样品管的内部，所述第二密封o形圈套接在第二密封压帽的顶针上，带有第二密封o形圈的顶针通过第二螺纹固定结构与第二固定座的一端螺纹连接；
11.所述隔热手柄的一端通过固定销固定套接在第二密封压帽的另一端上。
12.作为优选实例，所述第一固定座和第二固定座分别胶粘在玻璃样品管的两端。
13.作为优选实例，所述第一密封压帽的材质、第二密封压帽的材质、第一固定座的材质、第二固定座的材质均为不锈钢材质。
14.作为优选实例，所述第一密封o形圈的材料和所述第二密封o形圈的材料均为氟胶材料。
15.需要说明的是，氟胶材料耐温250℃。
16.作为优选实例，所述隔热手柄的材料是聚四氟乙烯。
17.作为优选实例，所述玻璃样品管的材料为石英玻璃或蓝宝石玻璃中的一种。
18.作为优选实例，所述顶针上还设有t形校准结构。
19.需要说明的还是，t形校准结构主要目的是提供的标准宽、长，进行图像放大率校准，实现玻璃样品管各自精准校准。
20.本实用新型的有益效果是：本技术采用了第一螺纹结构、第二螺纹结构以及第一密封o形圈、第二密封o形圈、硬质材料制成的第一密封压帽、第二密封压帽、第一固定座和第二固定座，有效的实现了高热后的压力条件下的密封问题，从而实现了高温(最高200摄氏度)、高压(加热膨胀压)条件下的表面和界面张力测量，本装置可广泛应用于大专院校、科研单位的本科、硕士和博士物理化学的教学演示，也可用于油田行业、电子厂、电镀液厂、化妆品厂等高温高压条件下测试表面或界面张力数据所用，可快速出值、使用方便，具有极高的推广价值。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图。
22.图中：第一密封压帽1、第一密封o形圈2、第一固定座3、玻璃样品管4、第二固定座5、第二密封o形圈6、第二密封压帽7、隔热手柄8、第一螺纹固定结构9、t形校准结构10、低密
度相11、高密度相12、第二螺纹固定结构13、固定销14。
具体实施方式
23.为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
24.如图1所示，一种耐高温高压液体界面张力测试装置，包括测试装置本体，测试装置本体包括第一密封压帽1、第一密封o形圈2、第一固定座3、玻璃样品管4、第二固定座5、第二密封o形圈6、第二密封压帽7、隔热手柄8、第一螺纹固定结构9、t形校准结构 10、第二螺纹固定结构13、固定销14；
25.第一密封压帽1的材质、第二密封压帽7的材质、第一固定座3 的材质、第二固定座5的材质均为硬质材质；
26.第一固定座3和第二固定座5分别固定在玻璃样品管4的两端，第一密封压帽1的一端设有顶针，用于伸入到玻璃样品管4的内部，第一密封o形圈2套接在顶针上，带有第一密封o形圈2的顶针通过第一螺纹固定结构9与第一固定座3的一端螺纹连接；
27.第二密封压帽7的一端也设有顶针，用于伸入到玻璃样品管4的内部，第二密封o形圈6套接在第二密封压帽7的顶针上，带有第二密封o形圈6的顶针通过第二螺纹固定结构13与第二固定座5的一端螺纹连接；
28.隔热手柄8的一端通过固定销14固定套接在第二密封压帽7的另一端上。
29.第一固定座3和第二固定座5分别胶粘在玻璃样品管4的两端。
30.第一密封压帽1的材质、第二密封压帽7的材质、第一固定座3 的材质、第二固定座5的材质均为不锈钢材质。
31.第一密封o形圈2的材料和第二密封o形圈6的材料均为氟胶材料。
32.隔热手柄8的材料是聚四氟乙烯。
33.玻璃样品管4的材料为石英玻璃或蓝宝石玻璃中的一种。
34.顶针上还设有t形校准结构10。
35.本装置测试操作方法；如技术背景部分所述，耐高温高压的液体界面张力测试，特别是解决水或表面活性剂水溶液密封不住时沸腾或蒸发导致无法测试表面或界面张力的问题。
36.在高温高压条件下的界面张力测试的操作方法包括：
37.i、装样：将第一密封o形圈2套装到硬质材料制成的的第一密封压帽1的顶针上形成组合体后，再通过第一螺纹结构9与第一固定座3螺纹连接并压紧第一密封o形圈2；在玻璃样品管4在第二固定座5一侧没有密封的情况下，通过长针头注入高密度相11(例如蒸馏水或表面活性剂水溶液)后，再用微量进液器注入低密度相10(例如气泡滴或油滴)；将第二密封o形圈6套装到硬质材料制成的第二密封压帽7的顶针上形成组合体后，再通过第二螺纹结构12与第二固定座5的螺纹连接并压紧第二密封o形圈6；
38.ii、利用硬质材料制成的第一密封压帽1上的顶针和第二密封压帽7上的顶针，将过剩液体排出玻璃样品管4，从而有效解决排气问题；
39.iii、利用硬质材料制成的第一密封压帽1顶针头部明显的t形校准结构10，提供的标准宽、长，进行图像放大率校准，实现每个玻璃样品管4各自精准校准。
40.iv、将测试装置本体装入一个高速离心机中后，利用离心作用，低密度相10位于测试装置本体的玻璃样品管4中间位置，通过阿莎算法(adsa-realdrop)拟合液滴轮廓，计算得到界面张力值即可。
41.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种耐高温高压液体界面张力测试装置，包括测试装置本体，其特征在于：所述测试装置本体包括第一密封压帽(1)、第一密封o形圈(2)、第一固定座(3)、玻璃样品管(4)、第二固定座(5)、第二密封o形圈(6)、第二密封压帽(7)、隔热手柄(8)、第一螺纹固定结构(9)、t形校准结构(10)、第二螺纹固定结构(13)、固定销(14)；所述第一密封压帽(1)的材质、第二密封压帽(7)的材质、第一固定座(3)的材质、第二固定座(5)的材质均为硬质材质；所述第一固定座(3)和第二固定座(5)分别固定在玻璃样品管(4)的两端，所述第一密封压帽(1)的一端设有顶针，用于伸入到玻璃样品管(4)的内部，所述第一密封o形圈(2)套接在顶针上，带有第一密封o形圈(2)的顶针通过第一螺纹固定结构(9)与第一固定座(3)的一端螺纹连接；所述第二密封压帽(7)的一端也设有顶针，用于伸入到玻璃样品管(4)的内部，所述第二密封o形圈(6)套接在第二密封压帽(7)的顶针上，带有第二密封o形圈(6)的顶针通过第二螺纹固定结构(13)与第二固定座(5)的一端螺纹连接；所述隔热手柄(8)的一端通过固定销(14)固定套接在第二密封压帽(7)的另一端上。2.根据权利要求1所述的一种耐高温高压液体界面张力测试装置，其特征在于：所述第一固定座(3)和第二固定座(5)分别胶粘在玻璃样品管(4)的两端。3.根据权利要求1所述的一种耐高温高压液体界面张力测试装置，其特征在于：所述第一密封压帽(1)的材质、第二密封压帽(7)的材质、第一固定座(3)的材质、第二固定座(5)的材质均为不锈钢材质。4.根据权利要求1所述的一种耐高温高压液体界面张力测试装置，其特征在于：所述第一密封o形圈(2)的材料和所述第二密封o形圈(6)的材料均为氟胶材料。5.根据权利要求1所述的一种耐高温高压液体界面张力测试装置，其特征在于：所述隔热手柄(8)的材料是聚四氟乙烯。6.根据权利要求1所述的一种耐高温高压液体界面张力测试装置，其特征在于：所述玻璃样品管(4)的材料为石英玻璃或蓝宝石玻璃中的一种。7.根据权利要求1所述的一种耐高温高压液体界面张力测试装置，其特征在于：所述顶针上还设有t形校准结构(10)。

技术总结
本实用新型公开了一种耐高温高压液体界面张力测试装置，属于界面张力测试技术领域。本申请采用了第一螺纹结构、第二螺纹结构以及第一密封O形圈、第二密封O形圈、硬质材料制成的第一密封压帽、第二密封压帽、第一固定座和第二固定座，测试装置整体密封，形成一个耐高温高压的密闭管，实现高温高压条件下的液体的界面张力的测试，本装置可广泛应用于大专院校、科研单位的本科、硕士和博士物理化学的教学演示，也可用于油田行业、电子厂、电镀液厂、化妆品厂等高温高压条件下测试表面或界面张力数据所用，可快速出值、使用方便，具有极高的推广价值。推广价值。推广价值。


技术研发人员：施语辰
受保护的技术使用者：上海梭伦信息科技有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/5/25