流体实验中非接触式冲刷角自校装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种流体实验中非接触式冲刷角自校装置。该装置内部安装有一个可自由旋转的载物台，载物台右端固定有条形磁铁。装置外部同轴位置处，紧邻壁面依次安装通电螺线管，角度传感器，步进电机，通电螺线管与条形磁铁平行。步进电机和角度传感器组成闭环控制系统控制转动角度从而改变载物台冲刷角度，正接通电螺线管电源，使其与条形磁铁相互吸引，载物台绕金属轴转动，转动角度达到目的后，反接通电螺线管电源，使其相互排斥，载物台左移，金属块插入左侧箱体凹槽中，使载物台固定。本发明专利技术只需通过调节通电螺线管与步进电机便可调整试件与流体接触角度，保证了整体实验装置的密封性，也使得调整过程变得方便快捷。

Non contact washout angle self calibration device in fluid experiment

The invention discloses a non-contact scouring angle self correcting device in fluid experiments. The device is internally equipped with a freely rotating platform, and a bar magnet is fixed at the right end of the loading platform. At the outer coaxial position of the device, a power-on solenoid, an angle sensor, a stepping motor, and a power-on solenoid are arranged in sequence adjacent to the wall, parallel to the bar magnet. Stepper motor and angle sensor constitute a closed loop control system to control the rotation angle so as to change the scouring angle of the platform. The power supply of the solenoid is connected to attract each other with the bar magnet. The platform rotates around the metal shaft. When the rotation angle is reached, the power supply of the solenoid is turned on to repel each other and the power supply of the solenoid is turned on to the left of the platform. The metal block is inserted into the groove of the left box body, so that the loading platform is fixed. The method can adjust the contact angle between the sample and the fluid by adjusting the solenoid and the stepping motor, thus ensuring the sealing of the whole experimental device and making the adjustment process convenient and quick.

【技术实现步骤摘要】
流体实验中非接触式冲刷角自校装置
本专利技术涉及了一种流体实验装置，具体是涉及了一种流体实验中非接触式冲刷角自校装置。
技术介绍
现有流体实验装置技术中，一部分装置为手动控制，一部分装置靠齿轮或皮带传动控制，或者通过杠杆或者四杆机构五杆机构等调节角度。对于流体实验来说，箱体内外通过轴相连不能保证其密封性，且这些装置都是通过相互接触的零部件进行调节，而目前对于非接触式自动控制角度的装置是缺少的。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种流体实验中非接触式冲刷角自校装置，冲刷角自校是指自主调整试件与流体接触角度。本专利技术的具体技术方案是：本专利技术包括箱体与载物台，试件固定于载物台上，所述箱体两侧壁中间位置固定有对称布置的两金属圆环，所述载物台的两端设置有同轴对称布置的金属轴，金属轴分别套装在两个金属圆环内，金属轴轴径小于金属圆环内径；载物台一端平行固定有条形磁铁，条形磁铁的两极分别位于金属轴的两侧，载物台另一端的两侧边缘固定有两块金属块；靠近条形磁铁一侧的箱体侧壁外设有通电螺线管，所述通电螺线管中部经角度传感器和步进电机输出轴连接，步进电机输出轴与金属轴同轴布置；靠近金属块一侧的箱体内侧壁在以金属圆环为圆心、两金属块间距为直径的圆周上每间隔固定角度设有一个凹槽，凹槽尺寸大小与金属块一致，金属块插入配合于凹槽。所述的金属块沿平行于金属轴轴线方向的长度大于凹槽的深度，金属块沿垂直于金属轴轴线方向的尺寸和凹槽尺寸相吻合。所述条形磁铁长度小于载物台宽度，所述通电螺线管长度与条形磁铁长度相同。所述箱体为长方体形状，箱体材料为不与磁场作用的金属材料，顶面和底面各有一个与外接管道相连的通孔，通孔与外接管道用螺纹连接。所述载物台由绝缘材料和金属材料的两层组合而成，试件被磁性吸引固定于绝缘材料的表面，金属材料表面装有永磁铁，金属材料和永磁铁之间绝缘。所述的绝缘材料采用橡胶，形成橡胶层。所述的载物台上设有阵列分布的若干圆形小孔，圆形小孔贯穿于绝缘材料和金属材料的两层。本专利技术的有益效果是：本专利技术装置主要采用了通电螺线管与条形磁体之间的相互作用来改变承放试件的载物台的角度，非接触式控制保证了整体实验装置的密封性，也使得调整过程变得方便快捷，填补了行业空白，是对流体实验装置中零部件的创新。附图说明图1为本专利技术整体示意图；图2为载物台与通电螺线管位置关系示意图；图3为箱体纵截面示意图；图4为本专利技术工作流程图。图中：1箱体壁，2通孔，3载物台，4橡胶层，5载物台通孔，6条形磁铁，7金属轴，8金属块，9壁面凹槽，10金属圆环，11通电螺线管，12角度传感器，13步进电机，14永磁铁。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术包括箱体1与载物台3，试件固定于载物台3上，所述箱体1两侧壁中间位置固定有对称布置的两金属圆环10，所述载物台3的两端设置有同轴对称布置的金属轴7，金属轴7分别套装在两个金属圆环10内，金属轴7轴径小于金属圆环10内径；载物台3一端平行固定有条形磁铁6，条形磁铁6的两极分别位于金属轴7的两侧，载物台3另一端的两侧边缘固定有两块金属块8。如图1和图2所示，靠近条形磁铁6一侧的箱体1侧壁外设有通电螺线管11，通电螺线管11与条形磁铁6平行且在同一高度，所述通电螺线管11中部经角度传感器12和步进电机13输出轴连接，步进电机13输出轴与金属轴7同轴布置。如图1所示，载物台3由绝缘材料和金属材料的两层组合而成，试件被磁性吸引固定于绝缘材料的表面，金属材料表面装有用于磁性吸住试件永磁铁14，金属材料和永磁铁14之间绝缘。如图3所示，靠近金属块8一侧的箱体1内侧壁在以金属圆环10为圆心、两金属块8间距为直径的圆周上每间隔1°设有一个凹槽9，凹槽9尺寸大小与金属块8一致，金属块8插入配合于凹槽9；金属块8沿平行于金属轴7轴线方向的长度大于凹槽9的深度，金属块8沿垂直于金属轴7轴线方向的尺寸和凹槽9尺寸相吻合，从而使金属块插入凹槽后不晃动，且载物台的端部和箱体内侧壁不接触。如图1所示，箱体1为长方体形状，箱体1材料为不与磁场作用的金属材料，顶面和底面各有一个与外接管道相连的通孔2，通孔2与外接管道用螺纹连接，上下两通孔内的螺纹旋向相反。顶面的通孔作为流体的进口，底面的通孔作为流体的出口。如图1和图2所示，载物台3上设有阵列分布的若干圆形小孔，圆形小孔贯穿于绝缘材料和金属材料的两层。具体实施过程如图4所示：实验过程中整体实验装置竖直安装放置，流体通过顶面通孔2流入装置，与放置在如图1所示载物台3上的实验试件作用。当需要改变载物台3角度时，先确定旋转角度n，脉冲频率f，步进电机步距角β后，计算步进电机工作所需时间t＝f*n/β；之后接通通电螺线管11电源，电流为逆时针方向，通电螺线管11磁极与条形磁铁6磁极相反，两者相互吸引，然后接通步进电机13驱动器1/0接口，使步进电机13正向转动ts后，通过角度传感器示数确定角度值。若未达到所需角度，则计算角度差值，然后再次按上述方式旋转，若超过所需角度，则将步进电机13驱动器改接0/1接口，使其反转，再按上述方式进行调节，最终调整所需角度。达到所需角度后断开步进电机13电源，然后反接通电螺线管11的电源，使得螺线管磁极改变，使得通电螺线管11和条形磁铁6相互排斥，将载物台3向左推移，使得金属块8插入左侧箱体的凹槽9中，使其固定不再旋转。需要再次改变角度时，只需再次正接通电螺线管11电源，使其与条形磁铁6相互吸引，金属块8与凹槽9分离，按上述方法，便可再次旋转。当实验完成后，旋转装置主体便可把装置取下，更换试件。本专利技术在具体实施过程中通过安培定则确定通电螺线管11通电后磁场方向，使得通电螺线管11与条形磁铁6相互吸引来改变角度，相互排斥来固定载物台3；通过步进电机13的转动原理计算转动所需时间；通过角度传感器确定角度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体实验中非接触式冲刷角自校装置，其特征在于：包括箱体(1)与载物台(3)，试件固定于载物台(3)上，所述箱体(1)两侧壁中间位置固定有对称布置的两金属圆环(10)，所述载物台(3)的两端设置有同轴对称布置的金属轴(7)，金属轴(7)分别套装在两个金属圆环(10)内，金属轴(7)轴径小于金属圆环(10)内径；载物台(3)一端平行固定有条形磁铁(6)，条形磁铁(6)的两极分别位于金属轴(7)的两侧，载物台(3)另一端的两侧边缘固定有两块金属块(8)；靠近条形磁铁(6)一侧的箱体(1)侧壁外设有通电螺线管(11)，所述通电螺线管(11)中部经角度传感器(12)和步进电机(13)输出轴连接，步进电机(13)输出轴与金属轴(7)同轴布置；靠近金属块(8)一侧的箱体(1)内侧壁在以金属圆环(10)为圆心、两金属块(8)间距为直径的圆周上每间隔固定角度设有一个凹槽(9)，凹槽(9)尺寸大小与金属块(8)一致，金属块(8)插入配合于凹槽(9)。

【技术特征摘要】
1.一种流体实验中非接触式冲刷角自校装置，其特征在于：包括箱体(1)与载物台(3)，试件固定于载物台(3)上，所述箱体(1)两侧壁中间位置固定有对称布置的两金属圆环(10)，所述载物台(3)的两端设置有同轴对称布置的金属轴(7)，金属轴(7)分别套装在两个金属圆环(10)内，金属轴(7)轴径小于金属圆环(10)内径；载物台(3)一端平行固定有条形磁铁(6)，条形磁铁(6)的两极分别位于金属轴(7)的两侧，载物台(3)另一端的两侧边缘固定有两块金属块(8)；靠近条形磁铁(6)一侧的箱体(1)侧壁外设有通电螺线管(11)，所述通电螺线管(11)中部经角度传感器(12)和步进电机(13)输出轴连接，步进电机(13)输出轴与金属轴(7)同轴布置；靠近金属块(8)一侧的箱体(1)内侧壁在以金属圆环(10)为圆心、两金属块(8)间距为直径的圆周上每间隔固定角度设有一个凹槽(9)，凹槽(9)尺寸大小与金属块(8)一致，金属块(8)插入配合于凹槽(9)。2.根据权利要求1所述的流体实验中非接触式冲刷角自校装置，其特征在于：所述的金属块(8)沿平行于金属轴(7)轴线方向的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：金浩哲，赵世广，洪淼，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33