一种细长圆管的管内镀膜装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种细长圆管的管内镀膜装置及方法，细长圆管的管内镀膜装置包括流量控制组件、薄膜制备组件、收集组件、光固化组件和图像观测组件。通过从注射泵里泵出光固化粘性流体到引流箱中，流体经引流箱的储液槽溢出至出液口进入镀膜管内壁，受重力驱动流影响形成具有周期性凸起的液体薄膜，通过图像观测组件观测薄膜形态特征判断是否达到镀膜要求，根据所记录的信息反馈给注射泵，进而调节注液泵流量。通过光固化组件对液体薄膜进行光固化，在细长圆管内壁面形成具有周期性凸起的固体薄膜。应用该装置制备成本大幅度降低，且操作简单，同时制备的结构均匀的薄膜具有尺寸可控、精度高、性能稳定优势，可以在细长圆管的镀膜中广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
一种细长圆管的管内镀膜装置及方法
本专利技术涉及圆管镀膜装置
，尤其涉及一种细长圆管的管内镀膜装置及方法。
技术介绍
细长圆管是一种具有大长径比的空心圆管结构，在能源系统和工业制造中具有广泛的应用，如城市供水管路和太阳能热水器集热管等。圆管内壁面的微结构(周期性凸起)对于管内的流动特性和传热特性有很大的影响，具有降低流动阻力、强化传热等优势。因此，在细长管内壁面涂覆具有周期性凸起结构的薄膜具有重要的科学意义和应用价值。细长圆管的管内镀膜一直是工业界急需解决的技术难题，目前，常用的圆管镀膜方法有真空蒸发镀膜、离子束沉积镀膜、磁控溅射镀膜等。但是这些方法在细长圆管的内壁面镀膜时均不适用，主要是因为圆管的结构特性、镀膜工作原理和设备的尺寸等，导致设备难以插入到大长径比的圆管中实现均匀结构的镀膜，因此急需高效可靠的镀膜装置和镀膜方法，提高镀膜效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种细长圆管的管内镀膜装置及方法，旨在解决现有技术在大长径比的管内镀膜中存在的设备难以插入到细长圆管进行镀膜的技术难题。为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种细长圆管的管内镀膜装置，包括固定背板、流量控制组件、薄膜制备组件、收集组件、光固化组件和图像观测组件，所述流量控制组件包括注射泵、注射器、软管以及软管转接口，所述注射泵与所述固定背板固定连接，并位于所述固定背板的一侧，所述注射器与所述注射泵可拆卸连接，所述软管一端与所述注射器连通，另一端与所述软管转接口连通，所述软管转接口另一端与所述薄膜制备组件螺纹连接；所述薄膜制备组件包括固定支架、引流箱、引流盖、引流套筒、密封盖、引流口定位夹和镀膜管，所述固定支架与所述固定背板固定连接，并与所述注射泵位于所述固定背板的同一侧，所述引流箱与所述固定支架固定连接，所述引流盖与所述引流箱可拆卸连接，并位于所述引流箱的上方，所述引流套筒与所述引流箱螺纹连接，并位于远离所述引流盖的一侧，所述密封盖与所述引流箱可拆卸连接，并位于所述引流套筒远离所述引流箱的一侧，所述引流口定位夹与所述密封盖可拆卸连接，并位于所述密封盖远离所述引流套筒的一侧，所述镀膜管位于所述引流套筒内，且与所述引流箱连通；所述收集组件包括集液器和平台定位件，所述集液器位于所述镀膜管的正投影方向上，所述平台定位件位于所述集液器的一侧，所述镀膜管延伸至所述集液器内；所述光固化组件包括电动滑轨件和光固化灯，所述电动滑轨件与所述固定背板固定连接，且与所述镀膜管延伸方向平行，所述光固化灯与所述电动滑轨件滑动连接，并朝向所述镀膜管的一侧；所述图像观测组件包括相机三脚架、CCD相机和图像处理器，所述相机三脚架位于所述镀膜管远离所述平台定位件的一侧，所述CCD相机与所述相机三脚架可拆卸连接，并朝向所述镀膜管的一侧，所述图像处理器与所述CCD相机电连接。其中，所述软管转接口包括接口本体、抵持件和转接口密封圈，所述接口本体具有锥型端口和螺纹端口，所述锥型端口与所述接口本体固定连接，并插入所述软管与所述软管连通，所述螺纹端口与所述接口本体固定连接，并与所述引流箱螺纹连接，所述抵持件与所述接口本体固定连接，并套设于所述接口本体上，所述抵持件上具有转接口沟槽，所述转接口密封圈位于所述转接口沟槽内，抵持所述引流箱和所述软管转接口。其中，所述引流箱具有出液口、储液槽和进液口，所述出液口纵向贯穿所述引流箱，且与所述引流套筒连通，所述储液槽位于所述出液口的四周，所述出液口和所述储液槽之间形成储液凸台，所述储液凸台朝向所述引流盖的上表面具有间隙，所述进液口的一端与所述储液槽连通，另一端与所述软管转接口连通。其中，所述引流箱还具有第一沟槽，所述第一沟槽位于所述储液槽的四周，所述薄膜制备组件还包括第一密封圈，所述第一密封圈位于所述第一沟槽内，抵持所述引流盖和所述引流箱。其中，所述引流套筒具有第一通孔和第二通孔，所述出液口、所述第一通孔和所述第二通孔依次连通，所述第二通孔位于靠近所述密封盖的一侧，且所述第一通孔的直径等于所述镀膜管的内径，所述第二通孔的直径大于所述第一通孔的直径，且所述第二通孔的直径等于所述镀膜管的外径。其中，所述密封盖具有底盘沟槽、第二沟槽和管壁沟槽，所述底盘沟槽位于所述密封盖朝向所述引流套筒的一侧，所述第二沟槽位于所述底盘沟槽四周，所述管壁沟槽位于所述密封盖朝向所述引流口定位夹的一侧。其中，所述薄膜制备组件还包括底盘、第二密封圈以及管壁密封圈，所述底盘与所述引流套筒固定连接，并位于所述底盘沟槽内，所述第二密封圈位于所述第二沟槽内，抵持所述密封盖和所述引流箱，所述管壁密封圈位于所述管壁沟槽内，抵持所述密封盖和所述镀膜管。其中，所述平台定位件包括支撑平台、伸缩架、位移平台和固定夹，所述支撑平台位于所述集液器的下方，所述伸缩架与所述支撑平台转动连接，并位于所述支撑平台的下方，所述位移平台与所述支撑平台固定连接，并位于所述集液器远离所述图像观测组件的一侧，所述固定夹与所述位移平台固定连接，夹持所述镀膜管。其中，所述电动滑轨件包括固定件、螺杆、驱动件和滑动件，所述固定件与所述固定夹固定连接，并与所述镀膜管同向设置，所述螺杆与所述固定件转动连接，所述驱动件的输出轴与所述螺杆配合，所述滑动件与所述螺杆滑动连接，且与所述光固化灯固定连接。第二方面，本专利技术提供一种细长圆管的管内镀膜方法，包括：输出镀膜信号至所述注射泵，驱动所述注射泵按照第一预设速度泵出光固化粘性流体，流体通过所述软管进入所述储液槽溢出至所述出液口进入所述镀膜管内壁；输出观测信号至所述CCD相机，控制所述CCD相机按照预设时间和预设帧率对所述镀膜管进行拍照，得到流体形貌的观测图片，并传输至所述图像处理器进行处理；接收观测图片进行处理得到光固化粘性流体的下降速度和流体薄膜的形态特征图；判断流体薄膜的形态特征是否达到镀膜要求；若是，则输出移动信号至所述驱动件，驱动所述螺杆转动，控制所述滑动件沿所述螺杆延伸方向滑移，输出固化信号至所述光固化灯，控制所述光固化灯对所述镀膜管内的流体进行固化处理；若否，则输出调整信号至所述注射泵按照第二预设速度泵出光固化粘性流体，流体通过所述软管进入所述储液槽溢出至所述出液口进入所述镀膜管内壁，直至流体薄膜的形态特征达到镀膜要求。本专利技术的一种细长圆管的管内镀膜装置及方法，通过从所述注射泵里稳定的泵出光固化粘性流体到所述引流箱中，流体经所述引流箱的所述储液槽溢出至所述出液口进入所述镀膜管内壁，受重力驱动流影响形成具有周期性凸起的液体薄膜，再通过所述图像观测组件观测薄膜形态特征判断是否达到镀膜要求，若未达到要求，根据所记录的信息反馈给所述注射泵，进而调节流量。最后再通过所述光固化组件对液体薄膜进行快速光固化，在细长圆管内壁面形成具有周期性凸起的固体薄膜。应用该装置制备成本大幅度降低，且操作简单，同时制备的结构均匀的薄膜具有尺寸可控、精度高、性能稳定优势，可以在长细圆管的镀膜中广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细长圆管的管内镀膜装置，其特征在于，/n包括固定背板、流量控制组件、薄膜制备组件、收集组件、光固化组件和图像观测组件，所述流量控制组件包括注射泵、注射器、软管以及软管转接口，所述注射泵与所述固定背板固定连接，并位于所述固定背板的一侧，所述注射器与所述注射泵可拆卸连接，所述软管一端与所述注射器连通，另一端与所述软管转接口连通，所述软管转接口另一端与所述薄膜制备组件螺纹连接；/n所述薄膜制备组件包括固定支架、引流箱、引流盖、引流套筒、密封盖、引流口定位夹和镀膜管，所述固定支架与所述固定背板固定连接，并与所述注射泵位于所述固定背板的同一侧，所述引流箱与所述固定支架固定连接，所述引流盖与所述引流箱可拆卸连接，并位于所述引流箱的上方，所述引流套筒与所述引流箱螺纹连接，并位于远离所述引流盖的一侧，所述密封盖与所述引流箱可拆卸连接，并位于所述引流套筒远离所述引流箱的一侧，所述引流口定位夹与所述密封盖可拆卸连接，并位于所述密封盖远离所述引流套筒的一侧，所述镀膜管位于所述引流套筒内，且与所述引流箱连通；/n所述收集组件包括集液器和平台定位件，所述集液器位于所述镀膜管的正投影方向上，所述平台定位件位于所述集液器的一侧，所述镀膜管延伸至所述集液器内；/n所述光固化组件包括电动滑轨件和光固化灯，所述电动滑轨件与所述固定背板固定连接，且与所述镀膜管延伸方向平行，所述光固化灯与所述电动滑轨件滑动连接，并朝向所述镀膜管的一侧；/n所述图像观测组件包括相机三脚架、CCD相机和图像处理器，所述相机三脚架位于所述镀膜管远离所述平台定位件的一侧，所述CCD相机与所述相机三脚架可拆卸连接，并朝向所述镀膜管的一侧，所述图像处理器与所述CCD相机电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种细长圆管的管内镀膜装置，其特征在于，
包括固定背板、流量控制组件、薄膜制备组件、收集组件、光固化组件和图像观测组件，所述流量控制组件包括注射泵、注射器、软管以及软管转接口，所述注射泵与所述固定背板固定连接，并位于所述固定背板的一侧，所述注射器与所述注射泵可拆卸连接，所述软管一端与所述注射器连通，另一端与所述软管转接口连通，所述软管转接口另一端与所述薄膜制备组件螺纹连接；
所述薄膜制备组件包括固定支架、引流箱、引流盖、引流套筒、密封盖、引流口定位夹和镀膜管，所述固定支架与所述固定背板固定连接，并与所述注射泵位于所述固定背板的同一侧，所述引流箱与所述固定支架固定连接，所述引流盖与所述引流箱可拆卸连接，并位于所述引流箱的上方，所述引流套筒与所述引流箱螺纹连接，并位于远离所述引流盖的一侧，所述密封盖与所述引流箱可拆卸连接，并位于所述引流套筒远离所述引流箱的一侧，所述引流口定位夹与所述密封盖可拆卸连接，并位于所述密封盖远离所述引流套筒的一侧，所述镀膜管位于所述引流套筒内，且与所述引流箱连通；
所述收集组件包括集液器和平台定位件，所述集液器位于所述镀膜管的正投影方向上，所述平台定位件位于所述集液器的一侧，所述镀膜管延伸至所述集液器内；
所述光固化组件包括电动滑轨件和光固化灯，所述电动滑轨件与所述固定背板固定连接，且与所述镀膜管延伸方向平行，所述光固化灯与所述电动滑轨件滑动连接，并朝向所述镀膜管的一侧；
所述图像观测组件包括相机三脚架、CCD相机和图像处理器，所述相机三脚架位于所述镀膜管远离所述平台定位件的一侧，所述CCD相机与所述相机三脚架可拆卸连接，并朝向所述镀膜管的一侧，所述图像处理器与所述CCD相机电连接。


2.如权利要求1所述的细长圆管的管内镀膜装置，其特征在于，
所述软管转接口包括接口本体、抵持件和转接口密封圈，所述接口本体具有锥型端口和螺纹端口，所述锥型端口与所述接口本体固定连接，并插入所述软管与所述软管连通，所述螺纹端口与所述接口本体固定连接，并与所述引流箱螺纹连接，所述抵持件与所述接口本体固定连接，并套设于所述接口本体上，所述抵持件上具有转接口沟槽，所述转接口密封圈位于所述转接口沟槽内，抵持所述引流箱和所述软管转接口。


3.如权利要求1所述的细长圆管的管内镀膜装置，其特征在于，
所述引流箱具有出液口、储液槽和进液口，所述出液口纵向贯穿所述引流箱，且与所述引流套筒连通，所述储液槽位于所述出液口的四周，所述出液口和所述储液槽之间形成储液凸台，所述储液凸台朝向所述引流盖的上表面具有间隙，所述进液口的一端与所述储液槽连通，另一端与所述软管转接口连通。


4.如权利要求3所述的细长圆管的管内镀膜装置，其特征在于，
所述引流箱还具有第一沟槽，所述第一沟槽位于所述储液槽的四周，所述薄膜制备组件还包括第一密封圈，所述第一密封圈位于所述第一沟槽内，抵持...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣，张伟，陈雪，陈洋，陈鑫康，郑利敏，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45