專利名稱：旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)用玻璃樣品管，更具體地說(shuō)，是一種應(yīng)用在采用旋轉(zhuǎn)滴 法測(cè)試液/液以及液/氣表面或界面的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀中的石英玻璃樣品管，該樣品管 為組合件，包括2mm、4mm、6mm等不同內(nèi)徑的樣品管，可測(cè)試不同離心力條件下的液/液或 液/氣表面/界面張力值，更特別地，本實(shí)用新型還提供了一種固定該石英玻璃樣品管的裝置。
背景技術(shù)：
液/液界面張力、液/氣表面張力以及固/液接觸角值等基本指標(biāo)是表征物質(zhì)物 理化學(xué)性質(zhì)的基本參數(shù)，目前應(yīng)用較廣的測(cè)試方法包括稱重法以及光學(xué)圖像分析法；旋轉(zhuǎn) 滴界面張力儀作為一種測(cè)試液/液以及液/氣界面張力儀是光學(xué)圖像分析法中的一種，通 過(guò)分析克服離心力而失重情況下一種液體相(或氣體)在另一不相溶液體中的外形輪廓計(jì) 算得出其相應(yīng)界面(表面)張力值，可廣泛應(yīng)用于微乳、化妝品等界面張力分析以及油田三 采、鉆井等工藝中研究及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控所用。樣品管作為測(cè)試樣的載體，在旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀中具有舉足輕重的地位，目前，應(yīng) 用于旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀上的樣品管通常為一端開口、另一端燒結(jié)后密封的石英玻璃管，開 口一端用具有硅橡膠墊的聚四氟乙烯管套套住，裝入旋轉(zhuǎn)軸后，用壓帽旋緊后，測(cè)試界面張 力值。根據(jù)樣品管內(nèi)徑的不同，現(xiàn)有的樣品管有以下兩種設(shè)計(jì)(1)見圖l，2mm內(nèi)徑細(xì)樣品管的結(jié)構(gòu)，樣品管通過(guò)定位套1套住石英玻璃樣品管 2，實(shí)現(xiàn)定位目的；通過(guò)管套3套住樣品管，裝入旋轉(zhuǎn)軸后，用壓帽4與旋轉(zhuǎn)軸間的螺紋結(jié)構(gòu) 旋緊，從而實(shí)現(xiàn)樣品管與旋轉(zhuǎn)軸的固定；(2)見圖2，6mm內(nèi)徑粗樣品管的結(jié)構(gòu)，該樣品管利用在石英玻璃樣品管2外壁與旋 轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁配合起導(dǎo)向定位作用，通過(guò)孔塞5將樣品管初步密封，并用孔塞壓帽6將樣品管壓 住，最后用壓帽4與旋轉(zhuǎn)軸間的螺紋結(jié)構(gòu)旋緊，從而實(shí)現(xiàn)樣品管與旋轉(zhuǎn)軸的固定。由于設(shè)計(jì)上存在的缺陷，以上兩種旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀的樣品管存在以下6個(gè)方面 上的技術(shù)問題和缺點(diǎn)1、裝液時(shí)容易有氣泡帶入，排空難；2、樣品管密封差，離心機(jī)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)樣品管轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有氣泡進(jìn)入；3、樣品管內(nèi)徑數(shù)量少，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)只提供2mm、6mm兩種內(nèi)徑玻璃管，離心力參數(shù) 控制精度差，克服重力影響效果不好；4、樣品管水平控制與旋轉(zhuǎn)軸同心度差，離心作用力方向不符合要求；5、導(dǎo)向定位只是起導(dǎo)向作用，與旋轉(zhuǎn)軸的緊密聯(lián)結(jié)程度不夠；6、離心管松動(dòng)而導(dǎo)致樣品管周期性振動(dòng)，影響測(cè)值。同時(shí)，在測(cè)試過(guò)程中，由于現(xiàn)有的樣品管僅提供兩種內(nèi)徑的規(guī)格，且使用中通常規(guī) 定2mm內(nèi)徑樣品管用于測(cè)試超低界面張力，6mm內(nèi)徑樣品管用于測(cè)試液/氣表面張力值，使用范圍有較大的局限性。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)在新型的目的主要是為了克服現(xiàn)有的樣品管在使用中存在的各方面缺陷，為 需要高精度、人性化操作的應(yīng)用者提供了一種與旋轉(zhuǎn)軸連接緊密且穩(wěn)定、進(jìn)樣方便、易排 空、不易產(chǎn)生氣泡、密封性好以及具有多種離心作用力的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)試用樣品管， 進(jìn)一步擴(kuò)大旋轉(zhuǎn)滴界面張力測(cè)試的應(yīng)用領(lǐng)域。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置，包括旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部帶彈簧 頂針設(shè)計(jì)、石英玻璃樣品管導(dǎo)向定位槽設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)軸開口螺紋設(shè)計(jì)以及帶內(nèi)螺紋樣品管壓 帽設(shè)計(jì)，裝有導(dǎo)向定位槽的石英玻璃樣品管裝入裝有彈簧頂針的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，將樣品管壓帽 擰緊旋合在旋轉(zhuǎn)軸上，進(jìn)而將石英玻璃樣品管牢固地與旋轉(zhuǎn)軸連接，且保持同心。本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于1、提供一個(gè)特殊裝置，將石英玻璃樣品管固定在旋轉(zhuǎn)軸上，包括在旋轉(zhuǎn)滴界面張 力儀旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部安裝有一個(gè)頂出式“〉”裝置，這個(gè)裝置帶有彈簧，如果有石英玻璃樣品管頂 入時(shí)會(huì)壓緊并施向外反向力；石英玻璃管的一端孔塞(密封件)帶一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸頂出裝置 反向的頂住“〉”裝置，另一端孔塞取平面密封住樣品管；旋轉(zhuǎn)軸開口端帶螺紋結(jié)構(gòu)，裝入石 英玻璃樣品管后，用同樣帶螺紋的壓帽將樣品管壓??；壓帽壓力與彈簧的反向作用力，將石 英玻璃樣品管與旋轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)連接；2、提供多種離心作用力的樣品管，包括提供2mm、4mm、6mm不同內(nèi)徑的石英玻璃樣 品管，并用它分別測(cè)試不同離心作用力下的界面張力變化值，以作對(duì)比數(shù)據(jù)用；3、提供方便進(jìn)樣且自密封的2mm內(nèi)徑石英玻璃樣品管一套，包括有一個(gè)兩端開口 的2mm內(nèi)徑、6mm外徑的石英玻璃管、兩套金屬制帶螺紋自鎖緊卡套、一個(gè)帶排氣排液進(jìn)液 口且?guī)芊馊Φ目兹⒁粋€(gè)帶密封圈孔塞、一個(gè)帶排氣排液口且?guī)菁y的孔塞壓帽、一個(gè)帶 導(dǎo)向定位槽且?guī)菁y的孔塞壓帽，基本功能要求為定位導(dǎo)槽與旋轉(zhuǎn)軸連接，并用壓帽壓緊 后可將樣品管與旋轉(zhuǎn)軸同心且保持緊密連接；孔塞上帶有密封圈且一密封圈與玻璃管口直 徑一致，壓緊后起密封作用；其中一個(gè)孔塞另帶排氣孔、排液孔和進(jìn)液孔；孔塞壓帽無(wú)孔且 帶硅橡膠墊，起密封作用；樣品管密封通過(guò)孔塞壓帽與自鎖緊卡套螺紋連接并壓緊的同時(shí) 壓在樣品管口 0形圈，進(jìn)而通過(guò)0形圈的張緊力起密封作用；4、提供方便進(jìn)樣且密封的4mm、6mm內(nèi)徑石英玻璃樣品管各一套，每套包括有一個(gè) 兩端開口的4mm內(nèi)徑6mm外徑或6mm內(nèi)徑8mm外徑的石英玻璃管、一個(gè)不銹鋼制導(dǎo)向定位 槽、一個(gè)帶密封圈的孔塞、一個(gè)帶進(jìn)液、排液、排氣口和密封圈的孔塞、一個(gè)帶硅橡膠墊的孔 塞壓帽，基本功能要求為定位導(dǎo)槽與旋轉(zhuǎn)軸連接，并用壓帽壓緊后可將樣品管與旋轉(zhuǎn)軸 同心且保持緊密連接；孔塞上帶有密封圈且一密封圈與玻璃管口直徑一致，壓緊后起密封 作用；其中一個(gè)孔塞另帶排氣孔、排液孔和進(jìn)液孔；孔塞壓帽無(wú)孔且?guī)Ч柘鹉z墊，起密封作 用；樣品管密封通過(guò)插住樣品管內(nèi)部的0型圈張緊力以及壓在樣品管口 0形圈的張緊力起 密封作用。由于采用了以上的技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的有益效果1、本專利中采用的帶彈簧及導(dǎo)向定位槽的兩邊頂入式樣品設(shè)計(jì)，提高了樣品管與轉(zhuǎn)軸的同心度以及連接牢固程度，有效避免了樣品管長(zhǎng)期使用后松動(dòng)以及周期性振動(dòng)等缺 陷；2、本專利采用3種不同離心作用力規(guī)格的樣品管，可以用于分析不同失重程度情 況下界面張力區(qū)別；3、本專利中對(duì)2mm內(nèi)徑樣品管作了新的設(shè)計(jì)，采用了全新的兩端開口樣品管、增 加了自鎖緊裝置以及孔塞壓帽、改進(jìn)了密封方式，從而更易于排空、更不易產(chǎn)生氣泡、不漏 液、裝樣更方便；4、本實(shí)用新型對(duì)4mm、6mm內(nèi)徑樣品管作了新的設(shè)計(jì)，采用了全新的兩端開口樣品 管、將密封方式增加了兩種，從而更易于排空、更不易生產(chǎn)氣泡、不漏液、裝樣更方便。

圖1 現(xiàn)有的2mm內(nèi)徑石英玻璃樣品管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 現(xiàn)有的6mm內(nèi)徑石英玻璃樣品管結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃管與旋轉(zhuǎn)軸固定連接示意圖；圖4 本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用2mm內(nèi)徑石英玻璃管分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用4mm、6mm內(nèi)徑石英玻璃管分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖1、圖2中1-定位套，2-石英玻璃樣品管，3-管套，4-壓帽，5-孔塞，6-孔塞壓 帽；圖3中1-頂出式頂針，2-導(dǎo)向定位槽，3-石英玻璃樣品管，4-壓帽，5_旋轉(zhuǎn)軸；圖4中1-孔塞壓帽，2-鎖緊套，3-卡套，4-孔塞，5-0形密封圈，6-石英玻璃管， 7-孔塞，8-排氣口，9-孔塞壓帽，10-壓帽保護(hù)套，11-排液進(jìn)液口，12-螺紋；圖5中1-導(dǎo)向定位槽，2-孔塞套，3-孔塞，4-密封圈，5-石英玻璃管，6-孔塞， 7-孔塞套，8-墊片，9-孔塞堵頭，10-排氣口，11-排液進(jìn)液口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行實(shí)施舉例說(shuō)明；實(shí)施例1，兩端頂入式石英玻璃管固定裝置，如圖3所示，旋轉(zhuǎn)軸5內(nèi)設(shè)計(jì)有一個(gè)帶 彈簧的頂出式頂針1，與石英玻璃樣品管3中一端的導(dǎo)向定位槽2所連接；石英玻璃樣品管 另一端為平面，石英玻璃樣品管插入旋轉(zhuǎn)軸5后，用帶螺紋的壓帽4與帶螺紋的旋轉(zhuǎn)軸口連 接，壓緊后，將石英玻璃管與旋轉(zhuǎn)軸保持同心并且連接牢固；實(shí)施例2，2mm內(nèi)徑自密封型石英玻璃樣品管，如圖4所示，具有兩端開口的石英玻 璃管6，內(nèi)徑為2mm，外徑為6mm ；在石英玻璃管的兩端口各套上縱向切有開口的卡套3，卡套 上帶有螺紋；在卡套上套上鎖緊套2，鎖緊套內(nèi)壁上帶螺紋，與卡套連接，使用專業(yè)工具擰 緊后，鎖緊套將卡套鎖死在石英玻璃管外側(cè)；在孔塞4、7上各裝上一個(gè)橡膠0形密封圈或聚 四氟乙烯0形密封圈5，形圈中心直徑樣品管中心直徑一致，與并將孔塞4插入樣品管一端、 將孔塞7插入樣品管另一端；壓緊帶導(dǎo)向定位槽的孔塞壓帽1，將孔塞及密封圈壓緊，進(jìn)而 起到密封作用；將孔塞壓帽9與壓帽保護(hù)套10相連；將連接好的孔塞壓帽9與鎖緊卡套3 連接并擰緊，從而將孔塞7及密封圈壓緊以起到密封作用；孔塞7有排液進(jìn)液口，孔塞壓帽 測(cè)邊帶排氣口。[0040]實(shí)施例3，4mm、6mm內(nèi)徑密封型石英玻璃樣品管，如圖5所示，具有兩端開口的石英 玻璃管5，內(nèi)徑為4mm、6mm，外徑分別為6mm和8mm ；在孔塞3、6上裝上一個(gè)與樣品管中心直 徑相同的橡膠0形圈或聚四氟乙烯0形圈以及2-3個(gè)外徑與樣品管內(nèi)徑相配的密封圈4; 將孔塞3塞入孔塞套2中，再將金屬制導(dǎo)向定位槽1插入孔塞套2中；將組裝好的孔塞1-3 插入石英玻璃管一端；將孔塞6插入孔塞套7內(nèi)，孔塞6中心帶一排液進(jìn)液口 11，孔塞套7 側(cè)邊帶排氣口 10 ；將組裝好的6-7孔塞插入石英玻璃管的另一側(cè)；將孔塞堵頭9頂部裝入 墊片8，并堵到孔塞套7中；按圖3所示連接方式將樣品管裝入旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，用壓緊旋轉(zhuǎn)軸壓 帽，并利用兩端頂入方式將樣品管進(jìn)一步密封。實(shí)施例4，取2mm、4mm、6mm不同內(nèi)徑石英玻璃樣品管，在其中分別裝入被測(cè)樣品， 密封后，裝入旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀內(nèi)，分別測(cè)試同一轉(zhuǎn)速條件下的界面張力值，從而分析不同 旋轉(zhuǎn)半徑條件下離心力區(qū)別以及界面張力的區(qū)別，從而達(dá)到高精度控制失重效果的目的、 提升測(cè)值精度的目的。本實(shí)用新型適用于旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀中測(cè)試液/液界面張力或液/氣表面張力測(cè) 值，可廣泛應(yīng)用于如三次采油、鉆井工藝、化妝品、微乳分析等等化工領(lǐng)域的界面張力和表 面張力等物性測(cè)值。
權(quán)利要求旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置，包括旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部帶彈簧頂針設(shè)計(jì)、石英玻璃樣品管導(dǎo)向定位槽設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)軸開口螺紋設(shè)計(jì)以及帶內(nèi)螺紋樣品管壓帽設(shè)計(jì)，其特征為裝有導(dǎo)向定位槽的石英玻璃樣品管裝入裝有彈簧頂針的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，樣品管壓帽擰緊旋合在旋轉(zhuǎn)軸上，石英玻璃樣品管牢固地與旋轉(zhuǎn)軸連接，且保持同心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置，其特征 在于，所述的石英玻璃樣品管，包括2mm內(nèi)徑、6mm外徑，4mm內(nèi)徑、6mm外徑，6mm內(nèi)徑、8mm外 徑的石英玻璃材質(zhì)樣品管各1支。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置，其 特征在于，所述的石英玻璃樣品管，其兩端外側(cè)各固定一個(gè)帶外螺紋且具有自鎖緊功能的 鎖緊套、插入帶管口和插入式密封圈的孔塞、將帶內(nèi)螺紋的孔塞壓帽與鎖緊套擰緊旋合，樣 品管一端為平面而另一端帶導(dǎo)向定位槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置，其 特征在于，所述的石英玻璃樣品管，插入帶管口和插入式密封圈的孔塞及孔塞套，孔塞套的 一端插入金屬制導(dǎo)向定位槽、另一側(cè)插入帶密封墊的孔塞堵頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀用石英玻璃樣品管及其固定裝置，屬于檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，其改進(jìn)之處在于(1)提供了包括2mm、4mm、6mm不同內(nèi)徑規(guī)格的石英玻璃樣品管，且石英玻璃樣品管采用兩端開口的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)密封處理，并采用兩端彈簧頂針壓緊方式與旋轉(zhuǎn)軸固定；(2)內(nèi)徑為2mm的石英玻璃管，玻璃兩端的外壁固定有一帶螺紋金屬件，金屬件旋入一個(gè)尾部有導(dǎo)向定位槽且?guī)芊馊Φ臉悠饭芸兹?3)4mm、6mm內(nèi)徑的石英玻璃樣品管，尾部設(shè)有導(dǎo)向定位槽且?guī)芊馊Φ目兹?；本?shí)用新型具有進(jìn)樣方便、易排空、不易產(chǎn)生氣泡、密封性好等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀測(cè)試如界面張力、表面張力等物理化學(xué)性質(zhì)。
文檔編號(hào)G01N13/02GK201583475SQ200920213958
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者劉洪 申請(qǐng)人:上海梭倫信息科技有限公司