一種微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝置，具體涉及一種微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微納測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，固體表面微結(jié)構(gòu)的制造和應(yīng)用已成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)，而微結(jié)構(gòu)表面也已被證實(shí)具有多種特殊性能，如表面自清潔、強(qiáng)化傳熱、抗結(jié)冰、光學(xué)和生物醫(yī)療方面應(yīng)用等。由于微結(jié)構(gòu)的尺寸極其細(xì)小，傳統(tǒng)機(jī)械加工手段難以實(shí)現(xiàn)，而超精密加工成本極高，因此，研究人員開發(fā)出了許多非機(jī)械加工手段，如化學(xué)反應(yīng)、氣相沉積、電沉積、等離子技術(shù)等特種加工方法，然而這類方法制備的微結(jié)構(gòu)大多存在結(jié)構(gòu)脆弱、易被破壞的問題，因此在工業(yè)生產(chǎn)前必須對(duì)其實(shí)際應(yīng)用的可行性進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。對(duì)于自清潔表面、微通道換熱器、熱管等表面微結(jié)構(gòu)必不可少要與液體接觸，且液體具有一定的速度和壓力，因此這類表面微結(jié)構(gòu)必須能承受一定壓力流體的沖刷而不被破壞。但目前尚未有微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能評(píng)價(jià)方法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是:提供一種微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試裝置，包括液體儲(chǔ)存容器、液體栗送裝置、流量控制器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、壓差變送器以及用于安裝樣品并使液體對(duì)樣品進(jìn)行沖刷的測(cè)試器，液體儲(chǔ)存容器、液體栗送裝置、流量控制器以及測(cè)試器依次通過管道連接起來，流量控制器和壓差變送器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接，液體栗送裝置將液體儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體經(jīng)流量控制器后栗向測(cè)試器，壓差變送器用于檢測(cè)測(cè)試器的液體入口和液體出口間的壓力差并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，流量控制器用于控制和檢測(cè)流入測(cè)試器的液體流量，流量控制器將檢測(cè)到的流量數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)。
[0005]優(yōu)選的，所述測(cè)試器包括腔體、密封墊片以及蓋板，腔體上開設(shè)有流道槽，樣品設(shè)置于流道槽中，蓋板蓋合于腔體上，密封墊片設(shè)置于蓋板與腔體之間。
[0006]優(yōu)選的，所述腔體還開設(shè)有兩壓力測(cè)試口，兩壓力測(cè)試口分別連通到流道槽的兩端，測(cè)試器的液體入口和液體出口分別開設(shè)在流道槽的兩端，兩壓力測(cè)試口、測(cè)試器的液體入口和液體出口均為螺紋孔。
[0007]優(yōu)選的，樣品所在處的水力直徑為7mm以下，樣品與流道槽之間過渡配合，樣品長(zhǎng)度為15mm以上。
[0008]優(yōu)選的，樣品的表面微結(jié)構(gòu)為利用化學(xué)反應(yīng)、氣相沉積、電沉積或等離子技術(shù)制造而成的表面微結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選的，液體儲(chǔ)存容器中的液體為導(dǎo)電率高于5yS/cm的牛頓流體。
[0010]優(yōu)選的，還包括液體收集容器，所述液體收集容器與測(cè)試器的液體出口連接。
[0011 ]優(yōu)選的，液體儲(chǔ)存容器中的液體為水、稀酸溶液或稀堿溶液。
[0012]一種微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1:將表面具有微結(jié)構(gòu)的樣品安裝于測(cè)試器中；
[0014]步驟2:開啟液體栗送裝置驅(qū)動(dòng)液體通過管道進(jìn)入測(cè)試器，使液體沖刷樣品的表面微結(jié)構(gòu)；
[0015]步驟3:通過調(diào)節(jié)液體栗送裝置和流量控制器改變管道流量，同時(shí)流量控制器獲取管道的流量數(shù)據(jù)并將流量數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，通過壓差變送器檢測(cè)測(cè)試器的液體入口和液體出口間的壓力差并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)；
[0016]步驟4:采用數(shù)據(jù)處理軟件繪制壓差-流量曲線，以曲線斜率突減處對(duì)應(yīng)壓差對(duì)微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0017]優(yōu)選的，樣品放置到測(cè)試器的流道槽中，液體栗送裝置驅(qū)動(dòng)液體在流道槽中流動(dòng)從而沖刷樣品表面的微結(jié)構(gòu)。
[0018]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0019]1、本實(shí)用新型針對(duì)微結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行抗流體沖刷性能測(cè)試，能貼合實(shí)際工況且簡(jiǎn)單易控，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，具有重要的參考價(jià)值，可在微結(jié)構(gòu)薄膜或涂層領(lǐng)域獲得應(yīng)用。本實(shí)用新型彌補(bǔ)微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試方法的空白。
[0020]2、本實(shí)用新型能模擬微結(jié)構(gòu)實(shí)際被沖刷的環(huán)境從而對(duì)樣品進(jìn)行沖刷測(cè)試，避免了考察周期的冗長(zhǎng)以及復(fù)雜的問題，本實(shí)用新型還能夠?qū)崿F(xiàn)在極短測(cè)試周期內(nèi)完成液體對(duì)微結(jié)構(gòu)沖刷的評(píng)估，給實(shí)際生產(chǎn)提供可靠依據(jù)，可見，本實(shí)用新型效率高同時(shí)具有高的可靠性。
[0021]3、本實(shí)用新型可供多種液體進(jìn)行測(cè)試且液體流量可調(diào)，因此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同液體在不同流量情況下或相同液體在不同流量情況下的測(cè)試，可見本實(shí)用新型可以方便的測(cè)出不同情況下微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷的性能。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型的測(cè)試器的爆炸圖。
[0024]圖3是本實(shí)用新型的測(cè)試器的腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一測(cè)試所得的壓差-流量曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例一:
[0028]—種微結(jié)構(gòu)抗流體沖刷性能測(cè)試裝置，包括液體儲(chǔ)存容器1、液體栗送裝置2、流量控制器3、數(shù)據(jù)采集器4、計(jì)算機(jī)5、壓差變送器6以及用于安裝樣品7并使液體對(duì)樣品進(jìn)行沖刷的測(cè)試器8，液體儲(chǔ)存容器、液體栗送裝置、流量控制器以及測(cè)試器依次通過管道連接起來，流量控制器和壓差變送器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接，液體栗送裝置將液體儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體經(jīng)流量控制器后栗向測(cè)試器，壓差變送器用于檢測(cè)測(cè)試器的液體入口9和液體出口 10間的壓力差ΛΡ并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，流量控制器用于控制流入測(cè)試器的液體流量Q同時(shí)將檢測(cè)到的流量數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)。優(yōu)選的，所述液體栗送裝置為齒輪栗。
[0029]優(yōu)選的，所述測(cè)試器包括腔體11、密封墊片12以及蓋板13，腔體上開設(shè)有流道槽14，樣品設(shè)置于流道槽中，蓋板蓋合于腔體上，密封墊片設(shè)置于蓋板與腔體之間。
[0030]優(yōu)選的，所述腔體還開設(shè)有兩壓力測(cè)試口 15，兩壓力測(cè)試口分別連通到流道槽的兩端，測(cè)試器的液體入口和液體出口分別開設(shè)在流道槽的兩端，壓差變送器連接到兩壓力