专利名称：石料表面液体接触角测定装置的制作方法
技术领域：
石料表面液体接触角测定装置技术领域[0001]本实用新型属于材料性能评价试验设备技术领域，具体涉及一种测定液体在石 料表面的接触角的装置。
背景技术：
[0002]不同造岩矿物和成岩条件使得各类天然岩石具有不同的结构和构造特征。石料 的物理力学性质在很大程度上取决于天然岩石的矿物成分以及这些矿物在岩石中的结构 与构造。由于不同的岩石的矿物结晶程度、颗粒大小、自形程度以及矿物晶体之间的相 互关系具有很大的差异，因此对于同一试件，其各部分的物理、化学性质也会有一定的差异。[0003]现有的设备多数是测定金属或成分单一的固体的表面的液体接触角，如石蜡、 聚乙烯等，由于石料结构和成分相对复杂，少有可以直接用于测定石料表面液体接触角 的装置。在现有设备中虽然有几种测定液体接触角或润湿角的装置，但仍存在以下几方 面的不足[0004]照相设备不能随着测量样品的大小而移动，灵活性差，影响到操作者进行准确 地操作；取样器不能进行多点滴样，测定出石料的液体接触角不能很好地表征其真实 值；照明光源直接对着摄像头，使得摄像头容易老化减少了摄像头的使用寿命。在测定 石料表面技术参数技术领域，当前需迫切解决的一个技术问题是提供一种石料表面液体 接触角测定仪器或装置。发明内容[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述测定液体接触角仪器的不足，提 供一种结构简单、操作方便、适用范围广的石料表面接触角测定装置。[0006]解决上述技术问题所采用的技术方案是在隔振平台的左侧设置安装有进样器 支柱的左移动座，进样器支柱上设置安装有进样器横臂的垂直移动座，进样器横臂的自 由端设置有水平移动座，水平移动座上设置有进样器，隔振平台的中部设置有放置测试 试样的载物台，隔振平台上载物台的前后两侧设置有顶部安装有照明灯的灯架，隔振平 台的右侧设置安装有摄像头支柱的右移动座，摄像头支柱顶端安装有与计算机连接的摄 像头。[0007]本实用新型采用位置可调的加样器，测定时可以在测试试样表面的任意部位近 距离加注滴样，不但可有效避免因液滴震动可能引起的接触角滞后效应，还可以多点滴 样，提高测定准确度，而且通过两个照明灯从侧面照亮测试试样上的被测液滴，避免了 单光源照射产生阴影在测定接触角时导致误差，同时摄像头可随着测试试样的大小及滴 样位置进行相应的调整，本实用新型的适用范围广，可用于测定不同液体在石料表面的 接触角，实现不同大小、规格石料的测试。


[0008]图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。[0009]图2是图1的俯视图。
具体实施方式
[0010]
以下结合附图和各实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于 这些实施例。[0011]在图1中，本实施例的石料表面液体接触角测定装置由隔振平台1、左滑槽2、 左滑块3、左长齿条4、左旋杆5、左移动座6、进样器支柱7、垂直移动旋杆8、垂直移 动座9、水平移动旋杆10、进样器11、水平移动座12、进样器横臂13、进样口 14、照明 灯15、计算机16、摄像头支柱17、摄像头18、右移动座19、右旋杆20、右滑块21、右 滑槽22、右长齿条23、灯架M、载物台25连接构成。为了便于说明，将图1、图2中 隔振平台1的左右方向定义为横向，前后方向定义为纵向。[0012]如图1和图2所示，在隔振平台1的左端安装有通过左滑轨平动构件安装在隔振 平台1上的左移动座6，左滑轨平动构件为机械设计中的常规设计，本实施例中的左滑轨 平动构件由两条纵向的左滑槽2、左滑块3、纵向的左长齿条4和左齿轮套件组成，其中 两条左滑槽2间隔加工在隔振平台1左端的上表面，两条左滑槽2中心线间的距离小于左 移动座6的横向长度，左长齿条4加工在隔振平台1两条左滑槽2之间的上表面，在左移 动座6底部与左滑槽2相对应位置处连为一体制有放置于左滑槽2内的左滑块3，左滑块 3的纵向长度与左移动座6纵向宽度相等，在左移动座6底部与左长齿条4相对应位置处 加工有一道凹槽，左长齿条4安装在该凹槽内。本实施例的左齿轮套件包括左旋杆5和 安装在左移动座6内的与左长齿条4相啮合的齿轮，左旋杆5与该齿轮固定联接，通过旋 转左旋杆5可以控制左移动座6沿滑轨前后移动。在左移动座6的上表面用螺纹紧固联 接件固定联接有进样器支柱7，进样器支柱7的左侧表面上加工有齿条，进样器支柱7上 安装垂直移动座9，进样器支柱7穿过垂直移动座9，垂直移动座9内安装有与进样器支 柱7上的齿条相啮合的齿轮和与齿轮固定联接并穿出垂直移动座9前端面的垂直移动旋杆 8，旋转垂直移动旋杆8控制垂直移动座9沿进样器支柱7上下移动。在垂直移动座9上 用螺纹紧固联接件固定联接有进样器横臂13，进样器横臂13水平延伸至隔振平台1的中 心，在进样器横臂13下表面加工有齿条，进样器横臂13的自由端安装有水平移动座12， 进样器横臂13穿过水平移动座12，水平移动座12的上表面固定安装有进样器11，进样 器11的进样口 14伸出于水平移动座12的下表面，水平移动座12内安装有与进样器横臂 13下表面的齿条相啮合的齿轮和与齿轮固定联接的穿出水平移动座12前端面的水平移动 旋杆10，旋转水平移动旋杆10控制水平移动座12沿进样器横臂13左右移动。[0013]在隔振平台1的中心位置用螺纹紧固联接件固定安装有载物台25，测试试样沈 放置于载物台25上，隔振平台1上载物台25的前、后侧各安装有一灯架M，灯架M的 顶端安装有照明灯15，灯架M上可以设置用于固定照明灯15的叉状固定杆，通过固定螺 栓和叉状固定杆来调节照明灯15的上下位置，照明灯15通过电缆与电源连接。[0014]在隔振平台1的右端安装有通过右滑轨平动构件安装在隔振平台1上的右移动座 19，右滑轨平动构件为机械设计中的常规设计，本实施例的右滑轨平动构件由两条纵向4的右滑槽22、右滑块21、纵向的右长齿条23和右齿轮套件组成，其中两条右滑槽22间 隔加工在隔振平台1的右端上表面，两条右滑槽22的中心线间的距离小于右移动座19的 横向长度，右长齿条23加工在隔振平台1两条右滑槽22之间的上表面，在右移动座19 底部与右滑槽22相对应位置处连为一体有放置于右滑槽22内的右滑块21，右滑块21的 长度与右移动座19纵向宽度相等，在右移动座19底部与右长齿条23相对应位置处加工 有一道凹槽，右长齿条23安装在该凹槽内。本实施例的右齿轮套件包括右旋杆20和安 装在右移动座19内的与右长齿条23相啮合的齿轮，右旋杆20与该齿轮固定联接，通过 旋转右旋杆20可以控制右移动座19沿滑轨前后移动。在右移动座19上表面用螺纹紧固 联接件固定联接有摄像头支柱17，摄像头18安装在摄像头支柱17的顶端，摄像头支柱 17上可以设置用于固定摄像头18的叉状固定杆，通过固定螺栓和叉状固定杆来调节摄像 头18的上下位置，摄像头18通过电缆与计算机16连接。[0015]以下对本实用新型测定过程作说明[0016]测定前将测试试样沈进行表面抛光、清洗及干燥处理，然后将测试试样沈放置 在载物台25上，调整左移动座6、垂直移动座9及水平移动座12的位置，将进样器11移 动至测试试样沈的上方，调整照明灯15，使两个照明灯15在测定时可将测试试样沈上 的被测液滴照亮，调整右移动座19的位置，使摄像头18对准测试试样沈，控制进样器 11将液体滴加在测试试样26表面上，液体在测试试样沈表面上形成座滴，当液滴达到平 衡后，用摄像头18和计算机16获取液滴的图像，计算机16采用ImageJ软件的LB-ADSA 模式来测定接触角的大小，进而计算出石料的表面张力。[0017]本实用新型与已有技术相比具有以下优点[0018]1、结构简单、操作简易，测试效果受人为因素影响较小。[0019]2、利用两个照明灯15从侧面照亮测试试样上的被测液滴，可以避免单光源照 射产生的阴影在测定接触角时产生误差，能获得清晰的液滴图形。[0020]3、进样器11可以在一个表面的任意部位进行精确滴样，且操作简易。[0021]4、照明灯15、摄像头18可随着测试试样的大小进行相应的调整。[0022]5、适用范围广，可以实现不同大小、规格石料的测试。
权利要求1. 一种石料表面液体接触角测定装置，其特征在于在隔振平台(1)的左侧设置安 装有进样器支柱(7)的左移动座(6)，进样器支柱(7)上设置安装有进样器横臂(1 的垂 直移动座(9)，进样器横臂(1 的自由端设置有水平移动座(1 ，水平移动座(1 上设 置有进样器(11)，隔振平台(1)的中部设置有放置测试试样06)的载物台0幻，隔振平 台(1)上载物台05)的前后两侧设置有顶部安装有照明灯(15)的灯架04)，隔振平台 (1)的右侧设置安装有摄像头支柱(17)的右移动座(19)，摄像头支柱(17)顶端安装有与 计算机(16)连接的摄像头(18)。
专利摘要一种石料表面液体接触角测定装置，在隔振平台的左侧设置安装有进样器支柱的左移动座，进样器支柱上设置安装有进样器横臂的垂直移动座，进样器横臂的自由端设置有水平移动座，水平移动座上设置有进样器，隔振平台的中部设置有放置测试试样的载物台，隔振平台上载物台的前后两侧设置有顶部安装有照明灯的灯架，隔振平台的右侧设置安装有摄像头支柱的右移动座，摄像头支柱顶端安装有与计算机连接的摄像头。本实用新型结构简单、操作简易，测试效果受人为因素影响较小，适用范围广，可用于测定不同液体在石料表面的接触角。
文档编号G01N13/00GK201811902SQ201020534578
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者孔维川, 张久鹏, 温永, 王阿霞, 裴建中 申请人:长安大学