【技術實現步驟摘要】
本申請涉及粘性物質物性分析，特別是涉及一種低附著力超聲波振動式測量裝置及方法。
技術介紹
1、附著力測量廣泛用于涂料、膠體、焦質等性能評價，由于物質種類多且復雜，附著力測量受限于介質形態和特性。有些物質粘性大可以直接粘附于壁面且穩固，有些物質粘性小難以粘附于壁面或不穩定形態粘附于壁面(如油)；有些物質是牛頓流體(糖水)，附著力與剪切力成正比關系；還有一些物質是非牛頓流體(膠水)，附著力與剪切力成非線性關系。因此，附著力精準測量難度較大。
2、現有傳統附著力測量裝置多是采用拉拔法、切割法，這兩種方法多用于測量附著力較大且形態穩定的物質。然而在測量附著力較小(低于50psi)的物質時，傳統方法測量存在局限性，無法精準測量較低的下限值。近年來，國外一些研究機構也采用高級的表面力學儀器，如原子力顯微鏡(afm)和表面等離子共振(spr)儀器，來測量粘附系數，這些儀器具有高靈敏度和高分辨率，可以用于研究微觀尺度下的附著力，但需在特定實驗環境下測量，便攜性差，難以模擬工程實際狀況下附著狀況并測量。另外，也有學者采用接觸角測量儀測量液體在固體表面的接觸角，從而間接推算附著力大小，這是一種間接定性測量方法，難以精確定量。
3、因此，如何便捷精準測量低附著力物質的附著力大小，成為本領域亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種低附著力超聲波振動式測量裝置及方法，可便捷精準測量低附著力物質的附著力大小。
2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案：
3、第一方面，本申請提供了一種低附著力超聲波振動式測量裝置，所述低附著力超聲波振動式測量裝置包括：超聲波振動發射器、振動試樣板固定模塊、振動試樣板、試樣片和收集板。
4、所述超聲波振動發射器，與所述振動試樣板固定在一起，用于產生振動力。
5、所述振動試樣板固定模塊，用于固定振動試樣板。
6、所述振動試樣板，開設有安裝試樣片的卡槽結構。
7、所述試樣片，用于粘附待測物質。
8、所述收集板，用于給待測物質充電，通過試樣片與收集板之間的電場將待測物質固定在所述試樣片上；所述收集板與所述試樣片間的距離可調。
9、第二方面，本申請提供了一種低附著力超聲波振動式測量方法，所述低附著力超聲波振動式測量方法為基于上述所述的低附著力超聲波振動式測量裝置實現的，所述低附著力超聲波振動式測量方法包括：
10、當待測物質能夠粘附在試樣片上時，確定待測物質與試樣片初始粘附穩定后的接觸面積、以及待測物質完全離開試樣片時刻的振動力，根據所述振動力、待測物質的重力和附著力的力平衡關系以及所述接觸面積，計算得到單位面積上的附著力大小。
11、當待測物質不能粘附在試樣片上時，先給待測物質充電，通過試樣片與收集板之間的電場將待測物質固定在試樣片上，確定待測物質與試樣片初始粘附穩定后的接觸面積、以及待測物質完全離開試樣片時刻的振動力，根據所述振動力、電場力、待測物質的重力和附著力的力平衡關系以及所述接觸面積，計算得到單位面積上的附著力大小。
12、根據所述接觸面積、待測物質的重力和附著力大小，計算得到粘附系數。
13、根據本申請提供的具體實施例，本申請公開了以下技術效果：
14、本申請提供了一種低附著力超聲波振動式測量裝置及方法，該測量裝置包括：超聲波振動發射器、振動試樣板固定模塊、振動試樣板、試樣片和收集板；所述超聲波振動發射器，與所述振動試樣板固定在一起，用于產生振動力；所述振動試樣板固定模塊，用于固定振動試樣板；所述振動試樣板，開設有安裝試樣片的卡槽結構；所述試樣片，用于粘附待測物質；所述收集板，用于給待測物質充電，通過試樣片與收集板之間的電場將待測物質固定在所述試樣片上。當待測物質能夠粘附在試樣片上時，確定待測物質與試樣片初始粘附穩定后的接觸面積、以及待測物質完全離開試樣片時刻的振動力，根據所述振動力、待測物質的重力和附著力的力平衡關系以及所述接觸面積，計算得到單位面積上的附著力大小；當待測物質不能粘附在試樣片上時，先給待測物質充電，通過試樣片與收集板之間的電場將待測物質固定在試樣片上，確定待測物質與試樣片初始粘附穩定后的接觸面積、以及待測物質完全離開試樣片時刻的振動力，根據所述振動力、電場力、待測物質的重力和附著力的力平衡關系以及所述接觸面積，計算得到單位面積上的附著力大小；根據所述接觸面積、待測物質的重力和附著力大小，即可計算得到粘附系數。本申請根據振動力、重力、附著力的力平衡關系或振動力、電場力、重力與附著力四者平衡關系，以及待測物質與試樣片接觸面積計算獲得單位面積上附著力大小，并根據單位面積內重力大小獲得粘附系數，從而為粘性物質附著特性測量、粘性流體粘附、沉積機理、機制及規律研究提供方法支撐。
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1.一種低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述低附著力超聲波振動式測量裝置包括：超聲波振動發射器、振動試樣板固定模塊、振動試樣板、試樣片和收集板；
2.根據權利要求1所述的低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述收集板與所述試樣片間的距離可調。
3.根據權利要求1所述的低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述振動試樣板固定模塊采用滑動卡套/螺釘/螺紋或相互組合結構方式。
4.根據權利要求1所述的低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述振動試樣板的卡槽結構還內嵌有恒溫換熱模塊，所述恒溫換熱模塊用于保證試樣片溫度恒定。
5.一種低附著力超聲波振動式測量方法，所述低附著力超聲波振動式測量方法為基于權利要求1-4任一項所述的低附著力超聲波振動式測量裝置實現的，其特征在于，所述低附著力超聲波振動式測量方法包括：
6.根據權利要求5所述的低附著力超聲波振動式測量方法，其特征在于，當待測物質能夠粘附在試樣片上，且振動試樣板位于試樣片上部時，附著力大小的計算公式為：
7.根據權利要求5所述的低附著力
8.根據權利要求5所述的低附著力超聲波振動式測量方法，其特征在于，當待測物質不能粘附在試樣片上，且振動試樣板位于試樣片上部時，附著力大小的計算公式為：
9.根據權利要求5所述的低附著力超聲波振動式測量方法，其特征在于，當待測物質不能粘附在試樣片上，且振動試樣板位于試樣片下部時，附著力大小的計算公式為：
10.根據權利要求5所述的低附著力超聲波振動式測量方法，其特征在于，所述粘附系數的計算公式為：
...【技術特征摘要】
1.一種低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述低附著力超聲波振動式測量裝置包括：超聲波振動發射器、振動試樣板固定模塊、振動試樣板、試樣片和收集板；
2.根據權利要求1所述的低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述收集板與所述試樣片間的距離可調。
3.根據權利要求1所述的低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述振動試樣板固定模塊采用滑動卡套/螺釘/螺紋或相互組合結構方式。
4.根據權利要求1所述的低附著力超聲波振動式測量裝置，其特征在于，所述振動試樣板的卡槽結構還內嵌有恒溫換熱模塊，所述恒溫換熱模塊用于保證試樣片溫度恒定。
5.一種低附著力超聲波振動式測量方法，所述低附著力超聲波振動式測量方法為基于權利要求1-4任一項所述的低附著力超聲波振動式測量裝置實現的，其特征在于，所述低附著力超聲波振動式測量...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳昇，孫凱凱，朱麗云，苗超，謝國山，曹邏煒，高助威，黃剛華，江晶晶，王江云，
申請(專利權)人：中國特種設備檢測研究院，
類型：發明
國別省市：
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