基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置及方法，涉及流体实验领域，装置包括：光学平台、PIV测速系统、流体泵入装置、可溶微流控芯片、固定装置以及监测系统；光学平台用于放置并固定可视化装置；PIV测速系统用于采集记录可溶微流控芯片的流场信息；流体泵入装置用于将流体以拟定的流量持续精准地泵入可溶微流控芯片；可溶微流控芯片用于模拟岩体裂隙介质溶蚀过程；固定装置用于将可溶微流控芯片固定在CCD相机视野范围的中央；监测系统用于对CCD相机的数据进行分析，并控制PIV测速系统中的CCD相机与激光器同步工作。本发明专利技术能够精准捕捉裂隙介质溶蚀形态的动态演变过程，实时表征出流场中的流动结构。实时表征出流场中的流动结构。实时表征出流场中的流动结构。

【技术实现步骤摘要】
基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置及方法


[0001]本专利技术涉及流体实验领域，特别是涉及一种基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置及方法。

技术介绍

[0002]地层深部岩体及近地表非饱和岩体裂隙中往往存在多组分、多相流体(例如空气、水、及非水相污染物等)，它们之间的动力学特征及其与岩体之间发生的物理化学作用对研究页岩油(气)开采、CO2地质封存及地下水污染物运移等领域具有重要意义。其中，深部岩体的渗透特性在溶蚀
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渗流耦合过程中可能发生重大变化，从而造成CO2沿结构面泄露、地下污染物迁移等工程难题。研究岩体裂隙介质渗流过程中的溶蚀机理是近年来的热点，其中，可视化实验方法是有力的研究途径之一，诸如CT(数字成像技术)、MRI(核磁共振技术)等，但这些可视化实验方法有着成本高、对人体可能造成损伤等局限性，未能在研究中得到广泛应用，搭建一套成本低、操作简便、能够稳定运行的可视化实验平台至关重要。基于朗伯比尔定律的光透射技术，凭借不同浓度流体吸光度不同的特性，可以定量标定出观测视野内流体的浓度分布情况，同时可以精准捕捉流体界面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置，其特征在于，包括：光学平台、PIV测速系统、流体泵入装置、可溶微流控芯片、固定装置以及监测系统；所述光学平台用于放置并固定所述可视化装置；所述PIV测速系统包括激光器、LED平行光源和CCD相机；所述激光器用于以设定的激发频率提供固定波长的激光；所述LED平行光源用于在进行可视化实验时提供稳定光照强度，照亮视场；所述CCD相机用于以设定的帧率采集光学图像信息，所述PIV测速系统用于采集记录所述可溶微流控芯片的流场信息；所述流体泵入装置用于将流体以拟定的流量持续精准地泵入所述可溶微流控芯片；所述可溶微流控芯片用于模拟岩体裂隙介质溶蚀过程；所述固定装置用于将所述可溶微流控芯片固定在CCD相机视野范围的中央；所述监测系统用于对所述CCD相机的数据进行分析，并控制所述PIV测速系统中的CCD相机与激光器同步工作。2.根据权利要求1所述的基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置，其特征在于，所述PIV测速系统还包括：立体显微镜；所述立体显微镜用于放大测量的视野范围，便于实验人员观察可溶微流控芯片的流动结构。3.根据权利要求2所述的基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置，其特征在于，所述PIV测速系统还包括：光学滤镜组；所述光学滤镜组一方面用于反射所述激光器的入射激光使所述入射激光照亮流场；另一方面用于过滤掉反射回所述立体显微镜的激光，使只有流场中示踪粒子受激发而发射的荧光进入所述立体显微镜和CCD相机。4.根据权利要求1所述的基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置，其特征在于，所述流体泵入装置包括可编程微量注射泵、微量注射器以及连接所述微量注射器与可溶微流控芯片间的管道。5.根据权利要求1所述的基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置，其特征在于，所述固定装置包含微量进步器与螺栓，通过调整所述微量进步器，将所述可溶微流控芯片固定在所述CCD相机视野的中央。6.根据权利要求1所述的基于粒子图像测速的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡冉，郭威，陈益峰，周晨星，陈旭升，胡桢茜，李宏伟，江秋荣，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：