微滴定针头制造技术

本实用新型专利技术的目的在于提供一种微滴定针头，其可以减小滴定水滴体积、提高滴定精度，该微滴定针头包括针头管壁，所述针头管壁的底端面为V形面，所述V形面包括内壁面和与所述内壁面相交的外壁面，所述外壁面相对于水平方向向上倾斜的倾斜角为θ

Micro titration needle

The utility model aims to provide a micro titration needle, which can reduce water volume, improve the accuracy of titration titration, the micro titration needle comprises a needle tube, the bottom end of the needle tube wall is V shape, the V shape includes an inner wall surface and intersects with the inner wall of the outer wall and the outer wall surface relative to the horizontal direction to tilt tilt angle.

【技术实现步骤摘要】
微滴定针头
本技术涉及适用于航空发动机试验用装置，尤其涉及燃油结冰试验时含水燃油的配置以及发动机吸雨试验大气雨滴的模拟用的微滴定针头。
技术介绍
民用航空发动机适航取证需满足33.67条款关于燃油结冰的要求，可通过开展燃油结冰试验来表明符合性，试验用的燃油需含有条款规定的含水量，即在27℃(80°F)的含水的初始饱和燃油中每升加进0.2毫升游离水(每加仑含0.025液英两)。根据SAEARP1401的推荐，在配置含水燃油时添加水的体积越小不仅有利于提高精度，更有利于水与燃油的充分混合。因此减小水滴的体积，可有效提高含水燃油配置的精度和速度。同样为表明33.78吸雨与吸雹条款的符合性，需开展发动机吸雨试验，33部条款对大气雨滴的尺寸有严格定义，具体直径范围为0-7.00毫米共13个尺寸梯度，同样对获得更小体积的雨水及精度提出了挑战。采用普通针头添加水，液滴依靠自身重力从针头滴落，由于液滴的表面张力及针头材料的粘附作用，当需滴定的液滴的体积越小时越难滴落，因此存在滴定体积上的瓶颈，不利于滴定精度的把握。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微滴定针头，其可以减小滴定水滴体积、提高滴定精度。一种微滴定针头包括针头管壁，所述针头管壁的底端面为V形面，所述V形面包括内壁面和与所述内壁面相交的外壁面，所述外壁面相对于水平方向向上倾斜的倾斜角为θ1，0°≤θ1＜90°。在一实施例中，倾斜角θ1的取值范围为30°～80°。在一实施例中，倾斜角θ1等于45度。在一实施例中，所述微滴定针头是燃油结冰试验低温含水燃油用滴定针头。在一实施例中，所述微滴定针头是细胞培养或微流道运输相关的实验用的滴定针头。在一实施例中，所述内壁面相对于水平方向垂直。根据技术人的试验和研究，由于针头管壁的底端形状为V形面，液滴滴落的临界液滴体积可以更小，因此能提高滴定精度。附图说明本技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：图1为一比较例中微滴定针头的半剖视图。图2为本技术一实施例中微滴定针头的半剖视图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本技术，但是本技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本技术的保护范围。技术人通过大量的实验和理论研究发现，利用如图1所示的针头滴定液体，液滴可以滴落的判断标准是液滴自身的重量大于液滴与针头壁面的粘附力。液滴滴落的行为如图1所示，其中d为针头管壁1的厚度，R为针头管壁1的内半径，θ为液滴轮廓切线与水平线的夹角。θ是一个与液滴同针头材料接触角(对于特定、材料特定液体为常数)以及针头形貌λ相关的量，可表示为并随着的增大而减小。滴定的具体行为可描述为：随着液滴体积V的增大，θ相应减小。这个阶段因为针头壁拐面的钉扎作用，虽然液滴体积持续增大，但接触线依然固定在拐面，当液滴体积继续增大达到临界值时因自身重量而滴落(需要指出的是，对于特定材料、形状的针头而言，存在着固定的θc。当θ减小至θc时，接触线不再固定在拐面而将向两边扩张，此时液滴与针头的接触面大大增加，粘附力也随之增大。所以需要更大体积的液滴才能依靠自身重量克服粘附而滴落)。通过理论研究，在不考虑接触线扩张引起额外粘附的情况下，推算针头所能滴下的临界液滴体积Vc可表示为：可以看出这是一个与针头管壁1的厚度d无关的量。其中Vc是临界体积，R是针头管壁1内半径，γ是液体的表面张力系数(常温常压下，水的表面张力系数为0.07275N/m)，ρ为液体密度，g为重力加速度常量。从公式(1)可以看出Vc随着R和的减小而减小，即随的增大而减小。由于制作工艺的限制，R并不能无限小，一般可以控制在0.1mm左右。同时现有研究表明，不经表面化学修饰的天然材料所能达到的最大接触角为为了推算普通针头可以滴定的最临近的Vc，取R＝0.1mm，此时带入(1)式可推得Vc＝4.08ul。这表明，利用普通针头所能滴下的最小液滴体积为4.08ul。实际情况下，针头的材料属性使得同时考虑接触线扩张，普通针头所能滴下的液滴通常大于4.08ul。由公式(1)可得不仅与相关，同样与针头形貌λ相关，为了使针头滴下更小体积的液滴，可以通过改变针头形貌λ来实现。如图2所示，根据本技术的实施例中，微滴定针头包括针头管壁4，针头管壁4的底端面为V形面，V形面包括内壁面2和外壁面3，内壁面2和外壁面3在末端相交，内壁面2垂直于水平面，而外壁面3相对于水平方向向上倾斜的倾斜角为θ1，0°≤θ1＜90°；其中，倾斜角θ1的优选取值范围为30°～80°。为了与图1所示的针头进行比较，本实施例同样取R＝0.1mm，由于针头切削出一个额外的角度θ1，此时将相应减小。取切削的角度θ1＝30°，此时对应的(此时液滴轮廓切线与针头壁面夹角为带入公式(1)，计算可得Vc＝2.40ul。这表明V形面的设计明显减小针头可以滴落的液滴体积。实际上，若将V形面切削出更大的角度，将能滴下更小体积的液滴(若取θ1＝45°，计算可得Vc＝1.57ul)。通过与图1所示的针头对比可以看出：本技术的微滴定针头，通过将针头管壁1的底面由平面设计为V形面，使针头能够滴下更小体积的液滴，从而实现更高精度要求的微滴定。本技术虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本技术，任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本技术权利要求所界定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微滴定针头，包括针头管壁，其特征在于，所述针头管壁的底端面为V形面，所述V形面包括内壁面和与所述内壁面相交的外壁面，所述外壁面相对于水平方向向上倾斜的倾斜角为θ

【技术特征摘要】
2016.03.31 CN 20161019639601.一种微滴定针头，包括针头管壁，其特征在于，所述针头管壁的底端面为V形面，所述V形面包括内壁面和与所述内壁面相交的外壁面，所述外壁面相对于水平方向向上倾斜的倾斜角为θ1，0°≤θ1＜90°。2.如权利要求1所述的微滴定针头，其特征在于，倾斜角θ1的取值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴群，
申请(专利权)人：中航商用航空发动机有限责任公司，
类型：新型
国别省市：上海,31