本发明专利技术涉及一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置及其使用方法，该装置包含半导体激光器、溶胶样品、水浴加热器、强光光功率计。溶胶粘度不同，对光的吸收和散射不同，通过检测透过溶胶样品的激光功率可实现对溶胶样品粘度的测量。此方法可以用于实时在线监测溶胶制备过程中其粘度状态的变化，也适用于微量溶胶样品粘度的测量。同时具有结构简单、操作方便等优点。方便等优点。方便等优点。
【技术实现步骤摘要】
基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及粘度检测
，尤其是涉及一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]溶胶凝胶法是制备纳米薄膜材料的特殊工艺，由于其在控制产品的成分及均匀性方面具有独特的优越性,在电子、光学、热学、化学等方面具有广阔的应用前景。溶胶的制备是通过溶胶凝胶法制备纳米薄膜的关键，溶胶的特性往往与其颜色,密度,分子量的改变有关系,而检测这些特性最方便和最灵敏的方法即是实时粘度测量，通过实时监测制备过程中的溶胶粘度来控制薄膜工艺过程，对薄膜的制备具有极其重要的实践意义。然而，对于稀缺珍贵或者不易提取的样品，往往在制备过程中用量较少，此时用传统的仪器设备实时测量溶胶粘度是无法实现的。所以对微量溶胶粘度的实时测量具有重要意义。
[0003]目前国内外溶胶粘度测量方面，主要采用毛细管式粘度计、旋转式粘度计、落球粘度计和振动式粘度计等。毛细管式粘度计通过样品流过容器内的时间来判断样品的粘度；旋转式粘度计通过弹簧的扭变程度判断粘度；振动式粘度计通过振动传感器的振动幅度变化换算粘度；落球式粘度计是基于Hoeppler测量原理，对透明牛顿流体进行动态粘度测量。但使用上述常用的标准型粘度计进行粘度测量时存在所需溶胶量较多、实时测量困难等问题,不适用于微量溶胶的实时监测。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置及其使用方法。基于光吸收及散射特性解决了微量溶胶粘度测量的问题，实现了溶胶粘度的简单、快速、精确测量。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，包括半导体激光器、水浴加热器和光功率计，所述水浴加热器一端设有半导体激光器，所述水浴加热器另一端设有光功率计；
[0007]所述水浴加热器用于放置溶胶样品，所述半导体激光器用于发射激光，所述光功率计用于接收穿过溶胶样品的激光，并且通过光功率计的功率变化对溶胶样品的粘度进行监测，
[0008]其中，其中P为光功率，μ为溶胶粘度。
[0009]进一步地，所述半导体激光器一端设有激光器出光口，所述激光器出光口用于发射激光。
[0010]进一步地，所述水浴加热器包括水浴加热台和容器，所述水浴加热台上方设有容器，所述容器用于放置溶胶样品。
[0011]上述更进一步地，所述水浴加热器还包括温度计和加热台支架，所述加热台支架固定于水浴加热台一侧，所述温度计顶端与加热台支架相连，所述温度计底端放置于容器内，所述温度计用于测量溶胶样品的温度。
[0012]进一步地，所述光功率计包括光功率计探测器探头和光功率计主机，所述光功率计探测器探头和光功率计主机相连，所述光功率计探测器探头将接收到的穿过溶胶样品的激光信息反馈至光功率计主机，所述光功率计主机用于实时监测溶胶样品粘度。
[0013]上述更进一步地，所述半导体激光器和光功率计探测探头于同一直线上，该直线能穿过溶胶样品。
[0014]上述更进一步地，所述光功率计探测器探头和光功率计主机通过光功率计探测器电缆线相连。
[0015]上述更进一步地，所述光功率计主机上方设有光功率计DB接头，所述光功率计DB接头与光功率计探测器电缆线相连。
[0016]上述更进一步地，所述光功率计探测器探头下方设有光功率计探测器支架，所述光功率计探测器支架固定于光功率计探测器底座上方。
[0017]此外，本专利技术还提供一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置使用方法，具体步骤如下
[0018]将溶胶样品放置于容器内，将其放置于水浴加热器上进行加热，放置半导体激光器、溶胶样品及光功率计探测探头于同一直线上，当激光经溶胶样品后由光功率计探测探头进行接收，通过光功率计主机的功率变化对溶胶样品粘度进行实时监测。
[0019]本专利技术的原理如下：
[0020]当半导体激光器发出的激光透过水浴加热的溶胶样品时，因溶胶具有丁达尔效应的光学性质，部分激光会被溶胶样品吸收和散射，造成接收端光功率计检测的激光功率发生变化。随着水浴加热时间的变化溶胶粘度也会随之改变，溶胶粘度不同时，对激光的吸收和散射程度也会不同，因此，透过溶胶后的激光功率也会发生变化，通过光功率计检测激光功率变化对溶胶粘度进行实时监测。
[0021]与现有技术相比，本专利技术优点如下：
[0022]1.本专利技术基于光吸收及散射特性解决了微量溶胶粘度测量的问题，实现了溶胶粘度的简单、快速、精确测量；
[0023]2.本专利技术可以用于实时在线监测溶胶制备过程中其粘度状态的变化，也适用于微量溶胶样品(低至2ml溶胶样品)粘度的测量，同时具有结构简单、操作方便等优点。
附图说明
[0024]图1为本专利技术微量溶胶粘度测量装置的结构示意图。
[0025]附图标号说明：1、半导体激光器，2、激光器出光口，3、激光，4、水浴加热台，5、容器，6、溶胶样品，7、温度计，8、加热台支架，9、光功率计探测器探头，10、光功率计探测器底座，11、光功率计探测器支架，12、光功率计探测器电缆线，13、光功率计DB接头，14、光功率计主机。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0027]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0029]实施例
[0030]参见图1，本实施例提供一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，包括半导体激光器1、水浴加热器和光功率计，所述水浴加热器一端设有半导体激光器1，所述水浴加热器另一端设有光功率计；
[0031]所述水浴加热器用于放置溶胶样品6，所述半导体激光器1用于发射激光3，所述光功率计用于接收穿过溶胶样品6的激光3，并且通过光功率计的功率变化对溶胶样品6的粘度进行监测，
[0032]其中，其中P为光功率，μ为溶胶粘度。
[0033]在本实施例中，所述半导体激光器1一端设有激光器出光口2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，其特征在于，包括半导体激光器(1)、水浴加热器和光功率计，所述水浴加热器一端设有半导体激光器(1)，所述水浴加热器另一端设有光功率计；所述水浴加热器用于放置溶胶样品(6)，所述半导体激光器(1)用于发射激光(3)，所述光功率计用于接收穿过溶胶样品(6)的激光(3)，并且通过光功率计的功率变化对溶胶样品(6)的粘度进行监测。2.根据权利要求1所述的一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，其特征在于，所述半导体激光器(1)一端设有激光器出光口(2)，所述激光器出光口(2)用于发射激光(3)。3.根据权利要求1所述的一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，其特征在于，所述水浴加热器包括水浴加热台(4)和容器(5)，所述水浴加热台(4)上方设有容器(5)，所述容器(5)用于放置溶胶样品(6)。4.根据权利要求3所述的一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，其特征在于，所述水浴加热器还包括温度计(7)和加热台支架(8)，所述加热台支架(8)固定于水浴加热台(4)一侧，所述温度计(7)顶端与加热台支架(8)相连，所述温度计(7)底端放置于容器(5)内，所述温度计(7)用于测量溶胶样品(6)的温度。5.根据权利要求1所述的一种基于光吸收及散射的微量溶胶粘度测量装置，其特征在于，所述光功率计包括光功率计探测器探头(9)和光功率计主机(14)，所述光功率计探测器探头(9)和光功率计主机(14)相连，所述光功率计探测器探头(9)将接收到...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞正兰，裴丹，初凤红，孙义盛，缪小康，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。