【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及界面張力測(cè)量，具體為一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、在油田三次采油工藝研究中，對(duì)乳液、聚合物、表面活性劑界面張力分析測(cè)值實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，旋轉(zhuǎn)液滴法測(cè)量是使用最為廣泛的方法，旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀是界面化學(xué)分析儀器中較為常見(jiàn)的一種界面張力測(cè)量工具，主要用于實(shí)驗(yàn)室樣品界面張力的測(cè)量，界面張力是表征液體表面分子間相互作用力的重要物理量，對(duì)于理解液體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)至關(guān)重要。旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來(lái)模擬和分析液滴在界面上的動(dòng)態(tài)行為，通過(guò)測(cè)量液滴的形狀變化，可以精確地計(jì)算出液體的界面張力。
2、現(xiàn)有利用旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀對(duì)界面張力測(cè)量時(shí)，只能對(duì)單一樣品進(jìn)行離心測(cè)量，測(cè)量效率低，且不便于對(duì)樣品進(jìn)行更換和觀察測(cè)量，測(cè)量易受到外部干擾；因此，不滿足現(xiàn)有的需求，對(duì)此我們提出了一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置及方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出現(xiàn)有利用旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀對(duì)界面張力測(cè)量時(shí)，只能對(duì)單一樣品進(jìn)行離心測(cè)量，測(cè)量效率低，且不便于對(duì)樣品進(jìn)行更換和觀察測(cè)量，測(cè)量易受到外部干擾的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，包括測(cè)量控制機(jī)構(gòu)、觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和離心保溫機(jī)構(gòu)，所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)的上端面安裝有觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一端安裝有離心保溫機(jī)構(gòu)，所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)包括支撐底
3、所述離心保溫機(jī)構(gòu)包括隔溫安裝罩，所述隔溫安裝罩與防護(hù)套轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述隔溫安裝罩的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有分隔板，所述隔溫安裝罩一端的內(nèi)側(cè)固定安裝有定位盤，所述定位盤一側(cè)的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有中心齒輪，所述中心齒輪的外側(cè)活動(dòng)安裝有四個(gè)行星輪，所述行星輪的一端安裝有置料增溫單元，所述置料增溫單元包括紅外線石英玻璃加熱管，所述紅外線石英玻璃加熱管的內(nèi)側(cè)安裝有置料套管，所述置料套管的一端安裝有定位套管；
4、所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)從動(dòng)輪，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪與分隔板固定連接，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪的底端安裝有調(diào)節(jié)主動(dòng)輪，所述調(diào)節(jié)主動(dòng)輪的一側(cè)安裝有傳動(dòng)連桿，所述傳動(dòng)連桿的上端固定安裝有傳動(dòng)塊。
5、優(yōu)選的，所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)還包括有與接電安裝盒的前端固定連接的控制面板，所述控制面板的前端面固定安裝有顯示屏，所述接電安裝盒上端面的前端固定安裝有器件安裝座，所述器件安裝座的后端面固定安裝有攝像頭，所述攝像頭的外側(cè)安裝有多個(gè)補(bǔ)光燈珠，所述接電安裝盒的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有遮光防護(hù)罩，所述防護(hù)套的外側(cè)設(shè)有限位條，所述限位條的一側(cè)安裝有腰型觀察窗，所述防護(hù)套的兩端均安裝有兩個(gè)弧形卡箍條，相鄰兩個(gè)所述弧形卡箍條上端的內(nèi)側(cè)安裝有一個(gè)鎖緊旋鈕。
6、優(yōu)選的，所述離心保溫機(jī)構(gòu)還包括有與隔溫安裝罩的另一端固定連接的第二電機(jī)安裝座，所述第二電機(jī)安裝座一側(cè)的中部固定安裝有第二傳動(dòng)電機(jī)，所述隔溫安裝罩中部的內(nèi)側(cè)安裝有透明保溫盒，所述透明保溫盒的內(nèi)側(cè)設(shè)有四個(gè)定位腔，所述定位套管的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有限位塊。
7、優(yōu)選的，所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括有與接電安裝盒的后端固定連接的第一電機(jī)安裝座，所述第一電機(jī)安裝座中部的內(nèi)側(cè)固定安裝有第一傳動(dòng)電機(jī)，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪的一側(cè)設(shè)有四個(gè)上下料孔。
8、優(yōu)選的，所述遮光防護(hù)罩的內(nèi)壁設(shè)有遮光膜，所述器件安裝座的前端面與遮光防護(hù)罩前端的內(nèi)壁貼合接觸，所述器件安裝座與攝像頭和多個(gè)補(bǔ)光燈珠通過(guò)電性連接，所述防護(hù)套與腰型觀察窗和限位條均固定連接，所述腰型觀察窗的材質(zhì)為透明亞克力，四個(gè)所述弧形卡箍條的底端均與接電安裝盒固定連接，相鄰兩個(gè)所述弧形卡箍條的上端均與鎖緊旋鈕通過(guò)螺紋連接，所述隔溫安裝罩的兩端與接電安裝盒均通過(guò)鎖緊旋鈕和兩個(gè)弧形卡箍條鎖緊安裝。
9、優(yōu)選的，所述第一傳動(dòng)電機(jī)的輸出端貫穿第一電機(jī)安裝座并與傳動(dòng)連桿的上端通過(guò)傳動(dòng)塊固定連接，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪與第一傳動(dòng)電機(jī)同軸，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪與調(diào)節(jié)主動(dòng)輪通過(guò)齒間嚙合連接，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪和調(diào)節(jié)主動(dòng)輪均與傳動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
10、優(yōu)選的，四個(gè)所述上下料孔相對(duì)于調(diào)節(jié)從動(dòng)輪的軸線呈圓周排列，所述限位塊設(shè)置在上下料孔的內(nèi)側(cè)，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪與四個(gè)限位塊通過(guò)螺紋連接，所述限位塊與置料套管同軸。
11、優(yōu)選的，所述第二傳動(dòng)電機(jī)與隔溫安裝罩通過(guò)第二電機(jī)安裝座固定連接，所述第二傳動(dòng)電機(jī)的輸出端貫穿定位盤并與中心齒輪通過(guò)平鍵連接，所述中心齒輪和四個(gè)行星輪均與定位盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述中心齒輪與四個(gè)呈圓周排列的行星輪均通過(guò)齒間嚙合連接。
12、優(yōu)選的，所述紅外線石英玻璃加熱管設(shè)置在定位腔的內(nèi)側(cè)，所述紅外線石英玻璃加熱管遠(yuǎn)離定位套管的一端貫穿透明保溫盒并插接至行星輪的內(nèi)側(cè)，所述定位套管貫穿透明保溫盒并插接至紅外線石英玻璃加熱管的內(nèi)側(cè)，所述定位套管與置料套管固定連接，所述置料套管的兩側(cè)均設(shè)有腰型觀察孔。
13、一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置的使用方法，包括以下步驟：
14、s1：將用于測(cè)量界面張力的樣品放置在樣品管中，并將樣品管置于置料套管的內(nèi)側(cè)，定位腔與上下料孔同軸，在定位腔的內(nèi)側(cè)安裝有紅外線石英玻璃加熱管，使得置料套管通過(guò)上下料孔插入至紅外線石英玻璃加熱管的內(nèi)側(cè)，進(jìn)而通過(guò)紅外線石英玻璃加熱管對(duì)置料套管進(jìn)行定位防護(hù)，而后將限位塊與調(diào)節(jié)從動(dòng)輪通過(guò)螺紋連接并對(duì)上下料孔進(jìn)行封堵，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)定位套管的限位，避免在高速離心過(guò)程中置料增溫單元從定位腔內(nèi)滑出；
15、s2：接通電源，通過(guò)控制面板和顯示屏對(duì)測(cè)量過(guò)程中的溫度、轉(zhuǎn)速和離心時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，隔溫安裝罩與接電安裝盒通過(guò)弧形卡箍條和鎖緊旋鈕鎖緊安裝，啟動(dòng)第二傳動(dòng)電機(jī)，使得第二傳動(dòng)電機(jī)在第二電機(jī)安裝座和隔溫安裝罩的支撐作用下驅(qū)動(dòng)中心齒輪在定位盤一側(cè)的中部進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而中心齒輪通過(guò)行星輪同步帶動(dòng)四個(gè)置料增溫單元在定位腔的內(nèi)側(cè)進(jìn)行高速自轉(zhuǎn)操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)置料套管內(nèi)部的樣品進(jìn)行高速離心操作，同時(shí)通過(guò)紅外線石英玻璃加熱管能夠?qū)悠愤M(jìn)行均勻增溫；
16、s3：在置料套管的兩側(cè)均設(shè)有腰型觀察孔，在對(duì)樣品高溫離心后進(jìn)行測(cè)量和觀察時(shí)，啟動(dòng)第一傳動(dòng)電機(jī)，使得第一傳動(dòng)電機(jī)在第一電機(jī)安裝座的支撐作用下通過(guò)傳動(dòng)塊和傳動(dòng)連桿帶動(dòng)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪相對(duì)于分隔板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而調(diào)節(jié)主動(dòng)輪通過(guò)調(diào)節(jié)從動(dòng)輪和分隔板同步帶動(dòng)四個(gè)置料增溫單元沿第一傳動(dòng)電機(jī)的軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)四個(gè)置料增溫單元能夠帶動(dòng)透明保溫盒在隔溫安裝罩的內(nèi)側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而能夠?qū)χ昧显鰷貑卧慕嵌冗M(jìn)行調(diào)節(jié)；
17、s4：將防護(hù)套帶動(dòng)腰型觀察窗和限位條在隔溫安裝罩的外側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)，進(jìn)而防護(hù)套在限位條的限位作用能夠精確且快速對(duì)腰型觀察窗的角度進(jìn)行確定，進(jìn)而攝像頭在遮光防護(hù)罩的遮光作用下通過(guò)多個(gè)補(bǔ)光燈珠進(jìn)行補(bǔ)光能夠透過(guò)腰型觀察窗和腰型觀察孔對(duì)樣品進(jìn)行圖像采集和狀態(tài)測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多相流體的界面張力進(jìn)行測(cè)量操作，通過(guò)遮光防護(hù)罩和補(bǔ)光燈珠能夠有效避免外部光線對(duì)攝像頭的干本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，包括測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）、觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）和離心保溫機(jī)構(gòu)（3），其特征在于：所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）的上端面安裝有觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2），所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）的一端安裝有離心保溫機(jī)構(gòu)（3），所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）包括支撐底座（101），所述支撐底座（101）的上端面固定安裝有接電安裝盒（102），所述接電安裝盒（102）上端面的后端安裝有防護(hù)套（110）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）還包括有與接電安裝盒（102）的前端固定連接的控制面板（103），所述控制面板（103）的前端面固定安裝有顯示屏（104），所述接電安裝盒（102）上端面的前端固定安裝有器件安裝座（109），所述器件安裝座（109）的后端面固定安裝有攝像頭（113），所述攝像頭（113）的外側(cè)安裝有多個(gè)補(bǔ)光燈珠（105），所述接電安裝盒（102）的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有遮光防護(hù)罩（108），所述防護(hù)套（110）的外側(cè)設(shè)有限位條（112），所述限位條（112）的一側(cè)安裝有腰型觀察窗（111），所述防護(hù)
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述離心保溫機(jī)構(gòu)（3）還包括有與隔溫安裝罩（301）的另一端固定連接的第二電機(jī)安裝座（303），所述第二電機(jī)安裝座（303）一側(cè)的中部固定安裝有第二傳動(dòng)電機(jī)（308），所述隔溫安裝罩（301）中部的內(nèi)側(cè)安裝有透明保溫盒（302），所述透明保溫盒（302）的內(nèi)側(cè)設(shè)有四個(gè)定位腔（314），所述定位套管（312）的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有限位塊（306）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）還包括有與接電安裝盒（102）的后端固定連接的第一電機(jī)安裝座（201），所述第一電機(jī)安裝座（201）中部的內(nèi)側(cè)固定安裝有第一傳動(dòng)電機(jī)（202），所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）的一側(cè)設(shè)有四個(gè)上下料孔（207）。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述遮光防護(hù)罩（108）的內(nèi)壁設(shè)有遮光膜，所述器件安裝座（109）的前端面與遮光防護(hù)罩（108）前端的內(nèi)壁貼合接觸，所述器件安裝座（109）與攝像頭（113）和多個(gè)補(bǔ)光燈珠（105）通過(guò)電性連接，所述防護(hù)套（110）與腰型觀察窗（111）和限位條（112）均固定連接，所述腰型觀察窗（111）的材質(zhì)為透明亞克力，四個(gè)所述弧形卡箍條（106）的底端均與接電安裝盒（102）固定連接，相鄰兩個(gè)所述弧形卡箍條（106）的上端均與鎖緊旋鈕（107）通過(guò)螺紋連接，所述隔溫安裝罩（301）的兩端與接電安裝盒（102）均通過(guò)鎖緊旋鈕（107）和兩個(gè)弧形卡箍條（106）鎖緊安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述第一傳動(dòng)電機(jī)（202）的輸出端貫穿第一電機(jī)安裝座（201）并與傳動(dòng)連桿（204）的上端通過(guò)傳動(dòng)塊（203）固定連接，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）與第一傳動(dòng)電機(jī)（202）同軸，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）與調(diào)節(jié)主動(dòng)輪（205）通過(guò)齒間嚙合連接，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）和調(diào)節(jié)主動(dòng)輪（205）均與傳動(dòng)連桿（204）轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：四個(gè)所述上下料孔（207）相對(duì)于調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）的軸線呈圓周排列，所述限位塊（306）設(shè)置在上下料孔（207）的內(nèi)側(cè)，所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）與四個(gè)限位塊（306）通過(guò)螺紋連接，所述限位塊（306）與置料套管（313）同軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述第二傳動(dòng)電機(jī)（308）與隔溫安裝罩（301）通過(guò)第二電機(jī)安裝座（303）固定連接，所述第二傳動(dòng)電機(jī)（308）的輸出端貫穿定位盤（307）并與中心齒輪（309）通過(guò)平鍵連接，所述中心齒輪（309）和四個(gè)行星輪（310）均與定位盤（307）轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述中心齒輪（309）與四個(gè)呈圓周排列的行星輪（310）均通過(guò)齒間嚙合連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述紅外線石英玻璃加熱管（311）設(shè)置在定位腔（314）的內(nèi)側(cè)，所述紅外線石英玻璃加熱管（311）遠(yuǎn)離定位套管（312）的一端貫穿透明保溫盒（302）并插接至行星輪（310）的內(nèi)側(cè)，所述定位套管（312）貫穿透明保溫盒（302）并...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，包括測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）、觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）和離心保溫機(jī)構(gòu)（3），其特征在于：所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）的上端面安裝有觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2），所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）的一端安裝有離心保溫機(jī)構(gòu)（3），所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）包括支撐底座（101），所述支撐底座（101）的上端面固定安裝有接電安裝盒（102），所述接電安裝盒（102）上端面的后端安裝有防護(hù)套（110）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述測(cè)量控制機(jī)構(gòu)（1）還包括有與接電安裝盒（102）的前端固定連接的控制面板（103），所述控制面板（103）的前端面固定安裝有顯示屏（104），所述接電安裝盒（102）上端面的前端固定安裝有器件安裝座（109），所述器件安裝座（109）的后端面固定安裝有攝像頭（113），所述攝像頭（113）的外側(cè)安裝有多個(gè)補(bǔ)光燈珠（105），所述接電安裝盒（102）的后端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有遮光防護(hù)罩（108），所述防護(hù)套（110）的外側(cè)設(shè)有限位條（112），所述限位條（112）的一側(cè)安裝有腰型觀察窗（111），所述防護(hù)套（110）的兩端均安裝有兩個(gè)弧形卡箍條（106），相鄰兩個(gè)所述弧形卡箍條（106）上端的內(nèi)側(cè)安裝有一個(gè)鎖緊旋鈕（107）。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述離心保溫機(jī)構(gòu)（3）還包括有與隔溫安裝罩（301）的另一端固定連接的第二電機(jī)安裝座（303），所述第二電機(jī)安裝座（303）一側(cè)的中部固定安裝有第二傳動(dòng)電機(jī)（308），所述隔溫安裝罩（301）中部的內(nèi)側(cè)安裝有透明保溫盒（302），所述透明保溫盒（302）的內(nèi)側(cè)設(shè)有四個(gè)定位腔（314），所述定位套管（312）的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有限位塊（306）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述觀察調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（2）還包括有與接電安裝盒（102）的后端固定連接的第一電機(jī)安裝座（201），所述第一電機(jī)安裝座（201）中部的內(nèi)側(cè)固定安裝有第一傳動(dòng)電機(jī)（202），所述調(diào)節(jié)從動(dòng)輪（206）的一側(cè)設(shè)有四個(gè)上下料孔（207）。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種模擬高溫儲(chǔ)層多相流體界面張力測(cè)量裝置，其特征在于：所述遮光防護(hù)罩（108）的內(nèi)壁設(shè)有遮光膜，所述器件安裝座（109）的前端面與遮光防護(hù)罩（108）前端的內(nèi)壁貼合接觸，所述器件安裝座（109）與攝像頭（113）和多個(gè)補(bǔ)光燈珠（...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙陽(yáng)，吳景春，劉媛媛，郭志華，李根，候兆凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東北石油大學(xué)三亞海洋油氣研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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