的動(dòng)力粘度μ:和/或表面張力σ:
[0026]
[0027] 其中:Ca為毛細(xì)常數(shù):Ca = μ凡/〇;
[0028]
[0029]
[0030] 兵屮:U刀円恍測(cè)里慨官UN 退的內(nèi)徑;p 1為待測(cè)液體Α的密度;δ。為液 泡周邊初始液膜厚度;其中,液體Β的液體參數(shù)已知或未知:
[0031] 1、當(dāng)待測(cè)液體Α的表面張力0已知時(shí),通過(guò)一組液-液柱塞流獲得的參數(shù)計(jì)算待 測(cè)液體Α的動(dòng)力粘度μ1;
[0032] 2、當(dāng)待測(cè)液體Α的動(dòng)力粘度μ:已知時(shí),通過(guò)一組液-液柱塞流獲得的參數(shù)計(jì)算 待測(cè)液體A的表面張力σ;或
[0033] 3、待測(cè)液體Α的動(dòng)力粘度μ:和表面張力σ都未知時(shí),通過(guò)兩組液-液柱塞流獲 得的參數(shù)聯(lián)立方程組計(jì)算待測(cè)液體Α的動(dòng)力粘度μi和表面張力〇,該兩組液-液柱塞流 通過(guò)改變待測(cè)液體A和液體B的流量獲得。
[0034](三)有益效果
[0035] 從上述技術(shù)方案可以看出,本實(shí)用新型液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)液-液系統(tǒng)中 液體的表面張力和粘度的測(cè)量,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)多溫度條件下的液體表面張力和粘度測(cè)量, 具有結(jié)構(gòu)方便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)1液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0037]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例應(yīng)用于液-液系統(tǒng)的液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖;
[0038] 圖3為根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例多功能液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]【本實(shí)用新型主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0040] 101-第一驅(qū)動(dòng)電機(jī); 102-第一注射器; 103-第一調(diào)節(jié)閥;
[0041] 121-第二驅(qū)動(dòng)電機(jī); 122-第二注射器; 123-第三調(diào)節(jié)閥;
[0042] 104-壓縮氣源; 105-第二調(diào)節(jié)閥; 106-三通管;
[0043] 124-調(diào)溫管路; 125-溫控腔; 107-可視測(cè)量微管;
[0044] 108-回收器; 109-液膜厚度測(cè)量裝置;110-高速相機(jī);
[0045] 111、112-溫度傳感器;113-數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 本實(shí)用新型提供了一種可以實(shí)現(xiàn)液-液系統(tǒng)中液體的表面張力和粘度測(cè)量的液 體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。
[0047] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合具體實(shí)施例,并 參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0048] 一、第一實(shí)施例
[0049] 在本實(shí)用新型的一個(gè)示例性實(shí)施例中,提供了一種應(yīng)用于液-液系統(tǒng)的液體參數(shù) 測(cè)量系統(tǒng)。圖2為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例應(yīng)用于液-液系統(tǒng)的液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)示意圖。如圖2所示,本實(shí)施例液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)包括:
[0050] 兩供液管路,其中,第一供液管路提供連續(xù)待測(cè)液體A,第二供液管路以添加泡的 形式提供液體B,其中,液體A為待測(cè)液體,液體B為已知液體或未知液體;
[0051] 混液部件106,其第一接口和第二接口分別連接至第一供液管路和第二供液管路 的后端,待測(cè)液體A和液體B在該混液部件內(nèi)混合,形成液-液柱塞流,其中,待測(cè)液體A在 柱塞流中呈連續(xù)的液池形式,液體B在液-液柱塞流中呈離散的液泡形式,液泡在液池中有 明確的分界面;
[0052] 調(diào)溫管路124,其前端與混液部件的第三接口相連通,其主體部分被置入溫控腔, 柱塞流在該調(diào)溫管路中被加熱至預(yù)設(shè)溫度;
[0053] 可視測(cè)量微管107,其具有一微通道,該微通道的前端與調(diào)溫管路的后端相連通, 后端連接至回收容器108;
[0054]溫度傳感器組件(111、112),設(shè)置于所述可視測(cè)量微管107的前端和后端;
[0055] 液膜厚度測(cè)量裝置109,設(shè)置于可視測(cè)量微管107徑向的外圍,其透過(guò)可視測(cè)量微 管測(cè)量微通道內(nèi)液泡周邊初始液膜厚度
[0056] 高速相機(jī)110,設(shè)置于可視測(cè)量微管107徑向的外圍,其透過(guò)可視測(cè)量微管捕捉微 通道內(nèi)液泡流動(dòng)的多個(gè)瞬時(shí)圖像;以及
[0057] 數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)113,電性連接至液膜厚度測(cè)量裝置109和高速相機(jī)110,其 利用相機(jī)110捕捉液泡流動(dòng)的多個(gè)瞬時(shí)圖像得到液泡的表觀流速ub,進(jìn)而利用可視測(cè)量微 管107的微通道的內(nèi)徑D、待測(cè)液體A的密度pi、液泡周邊初始液膜厚度δ。、液泡的表觀 流速ub計(jì)算待測(cè)液體A的動(dòng)力粘度μ:和/或表面張力σ。
[0058] 以下分別對(duì)本實(shí)施例液體參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0059] 本實(shí)施例中,兩供液管路的結(jié)構(gòu)相同,其中,第一供液管路包括:第一驅(qū)動(dòng)電機(jī) 101、第一注射器102和第一調(diào)節(jié)閥103。同樣,第二供液管路包括:第二驅(qū)動(dòng)電極121、第二 注射器122和第三調(diào)節(jié)閥123?;煲翰考橐蝗?br>[0060] 在兩供液管路中,注射器(102、122)的功能是存儲(chǔ)液體,其容量的量級(jí)約為1ml~ l〇ml。注射器(102、122)的活塞芯桿的后端由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電極(101、121)驅(qū)動(dòng),其出口通 過(guò)相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥(1〇3、123)連接至混液部件的相應(yīng)接口。其中,驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10U121)的功 能是為被測(cè)液體在注射器的微圓管內(nèi)的流動(dòng)提供動(dòng)力。調(diào)節(jié)閥(1〇3、123)的功能是調(diào)節(jié)被 測(cè)液體的流量,使流動(dòng)保持穩(wěn)定。
[0061] 請(qǐng)參照?qǐng)D3,混液部件106為一 "T"型三通件,其第一直通接口連接至第一調(diào)節(jié)閥 103的出口,其旁通接口連接至第三調(diào)節(jié)閥123的出口。第一供液管路和第二供液管路分別 提供待測(cè)液體A和液體B,并且,液體B的流量要低于待測(cè)液體A的流量,在這種情況下,液 體B以添加泡的形式注入待測(cè)液體A中,形成穩(wěn)定的液-液柱塞流。
[0062] 調(diào)溫管路124的前端連接至"T"型三通件的第二直通接口,其主體部分置入溫控 腔125內(nèi),用于將上述的柱塞流加熱至待測(cè)溫度。其中,該調(diào)溫管路選擇不與管內(nèi)液體發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)的管材;溫控腔125為水浴/油浴/空氣浴電加熱類型的溫控腔,水/油浴電加熱 類型是指溫控腔內(nèi)部充滿或充部分水/油,調(diào)溫管路浸沒在水/油中,電加熱絲/棒浸沒在 水/油中對(duì)溫控腔內(nèi)的水/油進(jìn)行加熱,繼而加熱調(diào)溫管路中的液體,其能夠提供的溫度介 于室溫~90°C之間;空氣浴電加熱類型是指溫控腔內(nèi)部的電加熱裝置加熱溫控腔內(nèi)空氣, 繼而加熱調(diào)溫管路中的液體,其能夠提供的溫度最小值為室溫,最大值取決于電加熱裝置 的最大功率。
[0063] 可視測(cè)量微管107的功能是為液-液柱塞流的流動(dòng)過(guò)程提供觀測(cè)窗口,方便液膜 厚度測(cè)量裝置109測(cè)量液膜厚度,以及高速相機(jī)110捕捉流動(dòng)瞬時(shí)圖像。
[0064] 本實(shí)施例中,可視測(cè)量微管107為外方內(nèi)圓的透明玻璃管。微通道的直徑為 0.2_,但本實(shí)用新型并不以此為限。微通道的直徑只要不大于1.5_即可。由于可視測(cè)量 微管107的內(nèi)徑很小,僅需lml~10ml容量量級(jí)的被測(cè)液體即可完成測(cè)量過(guò)程,液體需求 量非常小。
[0065] 在可視測(cè)量微管的前端和后端,分別安裝有溫度傳感器(111、112)。兩溫度傳感器 測(cè)量可視測(cè)量微管中柱塞流的溫度,將將其傳輸至數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)。
[0066] 需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例包括兩個(gè)溫度傳感器,本實(shí)用新型并不以此為限。而在本 實(shí)用新型其他實(shí)施例中,也可以采用一個(gè)溫度傳感器,或者在當(dāng)前溫度已知的情況下,省略