一种超疏水表面自清洁性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种超疏水表面自清洁性能测试装置，包括试验箱、模拟降雨系统、液滴滴落装置和图像采集与处理系统；试验箱采用透明材料制成，试验箱内设有位于支撑架上方的载物台，载物台与支撑架之间设有角度调节装置，载物台上设有样品夹具；试验箱顶部对应载物台上方设有液滴入口；模拟降雨系统包括水泵和喷头，喷头共两个，设置在试验箱相对的两个侧壁上，喷头通过管路与水泵连通；液滴滴落装置设于试验箱的液滴入口正上方；图像采集与处理系统包括高速摄像机和计算机，计算机与高速摄像机电性连接。本实用新型专利技术的装置可以便捷的模拟超疏水表面在多种不同条件下的自清洁行为，并使用高速摄像机进行记录，便于后期数据处理。便于后期数据处理。便于后期数据处理。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水表面自清洁性能测试装置


[0001]本技术涉及材料研究
，具体涉及一种超疏水表面自清洁性能测试装置。

技术介绍

[0002]自然界的“超疏水现象
”‑
荷叶表面具有极强的疏水性，洒在叶面上的水会自动聚集成水珠，水珠的滚动把落在叶面上的尘土污泥粘吸滚出叶面，使叶面始终保持干净，这就是著名的“荷叶自洁效应”。水滴在超疏水表面上的运动是一个复杂的物理现象，在自清洁过程中起到了一个至关重要的作用：水滴在表面滚动时会带走表面的污染物或灰尘，从而达到自清洁的效果。
[0003]对超疏水表面的自清洁性能研究需要模拟多种不同条件下的自清洁行为，中国专利技术专利CN 114486640 B(专利技术名称：一种基于图像处理的超疏水表面自清洁效果定量测定装置公开；授权公告日：2022.06.17)公开的测定装置，可以模拟不同大小降雨条件下的超疏水表面自清洁效果，实现超疏水材料表面自清洁效果的细化分类。在实际研究过程中发现，仅仅调节降雨量大小远远不够真实反映超疏水表面自清洁效果，而降雨冲击的角度、高度等多项因素都会影响自清洁效果；此外，研究发现，带污染物的液滴滴落至超疏水表面也能反映超疏水表面的自清洁行为。因此，有必要设计一套可以模拟多种不同条件下的自清洁行为的测试装置，方便超疏水表面自清洁性能研究。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中的不足，本技术提供一种可以便捷的模拟超疏水表面在多种不同条件下的自清洁行为的超疏水表面自清洁性能测试装置。
[0005]为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种超疏水表面自清洁性能测试装置，包括试验箱、模拟降雨系统、液滴滴落装置和图像采集与处理系统；所述试验箱采用透明材料制成，试验箱内设有位于支撑架上方的载物台，载物台与支撑架之间设有角度调节装置，载物台上设有样品夹具；所述试验箱顶部对应载物台上方设有液滴入口；所述模拟降雨系统包括水泵和喷头，所述喷头共两个，设置在试验箱相对的两个侧壁上，所述喷头通过管路与水泵连通；所述液滴滴落装置设于试验箱的液滴入口正上方；所述图像采集与处理系统包括高速摄像机和计算机，所述计算机与高速摄像机电性连接。
[0007]进一步地，所述载物台底部中央铰接有电动球铰，电动球铰的另一端固定在支撑架顶部。
[0008]进一步地，所述载物台上表面设有角度传感器，所述角度传感器与计算机电性连接。
[0009]进一步地，所述支撑架为伸缩支架。
[0010]进一步地，所述喷头通过万向球头连接在试验箱的侧壁上。
[0011]进一步地，所述样品夹具分为左右两部分，左侧部分和/或右侧部分与载物台活动连接。
[0012]优选的，所述载物台上设有倒“T”型滑槽，所述样品夹具下方设有与滑槽适配的滑杆，样品夹具上前后侧螺纹连接有顶紧螺钉，通过顶紧螺钉顶紧固定。
[0013]进一步地，所述液滴滴落装置为移液枪或液滴生成器。
[0014]进一步地，所述液滴滴落装置可升降连接在第二支撑柱上。
[0015]进一步地，还包括朝向所述试验箱设置的LED光源，所述LED光源与所述高速摄像机分别位于试验箱的前后两侧。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果有：
[0017]本技术的装置既可以模拟雨水冲击铺有不同粉末污染物的超疏水表面，也可以模拟液体污染物液滴滴落在不同倾斜角度的超疏水表面，并使用高速摄像机进行记录，便于后期数据处理。进一步地，通过将支撑架设为伸缩支架、将喷头通过万向球头连接在试验箱的侧壁上，可以模拟不同大小的雨水从不同角度和高度去冲击铺有不同粉末污染物的超疏水表面；液滴滴落装置也可以模拟不同种类和大小的液体污染物液滴从不同高度滴落在不同倾斜角度的超疏水表面；可以便捷的模拟超疏水表面在多种不同条件下的自清洁行为。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1是本技术实施例的结构示意图；
[0020]图2是载物台的放大示意图。
[0021]附图标记：1
‑
试验箱，2
‑
液滴滴落装置，3
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支撑架，4
‑
载物台，5
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样品夹具，6
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液滴入口，7
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水泵，8
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喷头，9
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管路，10
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高速摄像机，11
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计算机，12
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LED光源，13
‑
第二支撑柱。
具体实施方式
[0022]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]一种超疏水表面自清洁性能测试装置，如图1所示，包括试验箱1、模拟降雨系统、液滴滴落装置2和图像采集与处理系统；所述试验箱采用透明材料制成，试验箱1内设有位于支撑架3上方的载物台4，载物台4与支撑架3之间设有角度调节装置，载物台4上设有样品夹具5；所述试验箱1顶部对应载物台4上方设有液滴入口6；所述模拟降雨系统包括水泵7和
喷头8，所述喷头8共两个，设置在试验箱1相对的两个侧壁上，所述喷头8通过管路9与水泵7连通；所述水泵7连接有流量调节阀，所述流量调节阀控制水泵的流量大小；所述液滴滴落装置2设于试验箱1的液滴入口6正上方；所述图像采集与处理系统包括高速摄像机10和计算机11，所述计算机11与高速摄像机10电性连接；优选的，还包括朝向所述试验箱设置的LED光源12，所述LED光源12与所述高速摄像机10位于试验箱1的前后两侧，所述LED光源用于为高速摄像机补光。
[0024]优选的，所述载物台4底部中央铰接有电动球铰，电动球铰的另一端固定在支撑架3顶部，载物台可在电动球铰的转动下实现倾角调节，优选的，所述载物台4上表面设有角度传感器，可反应载物台的倾斜角度数值，所述角度传感器与计算机电性连接。进一步地，所述支撑架3为伸缩支架，可调节载物台4的高度，从而实现从不同高度喷射雨水冲击超疏水试验件表面。更进一步地，所述喷头8通过万向球头连接在试验箱1的侧壁上，可实现调节喷头喷射雨水的方向，实现从不同角度喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水表面自清洁性能测试装置，其特征在于：包括试验箱(1)、模拟降雨系统、液滴滴落装置(2)和图像采集与处理系统；所述试验箱采用透明材料制成，试验箱(1)内设有位于支撑架(3)上方的载物台(4)，载物台(4)与支撑架(3)之间设有角度调节装置，载物台(4)上设有样品夹具(5)；所述试验箱(1)顶部对应载物台(4)上方设有液滴入口(6)；所述模拟降雨系统包括水泵(7)和喷头(8)，所述喷头(8)共两个，设置在试验箱(1)相对的两个侧壁上，所述喷头(8)通过管路(9)与水泵(7)连通；所述液滴滴落装置(2)设于试验箱(1)的液滴入口(6)正上方；所述图像采集与处理系统包括高速摄像机(10)和计算机(11)，所述计算机(11)与高速摄像机(10)电性连接。2.根据权利要求1所述的超疏水表面自清洁性能测试装置，其特征在于：所述载物台(4)底部中央铰接有电动球铰，电动球铰的另一端固定在支撑架(3)顶部。3.根据权利要求2所述的超疏水表面自清洁性能测试装置，其特征在于：所述载物台(4)上表面设有角度传感器，所述角度传感器与计算机电性连接。4.所根据权利要求1所述的超疏水表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏正良，杨含铭，王强，夏祖西，彭华乔，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：新型
国别省市：