一种低温液滴撞击结冰实验台制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种低温液滴撞击结冰实验台，包括隔温外框、内部低温实验区外框、自动化试验台架、底板，所述隔温外框、内部低温实验区外框、底板构成实验空间，自动化试验台架位于实验空间内，所述自动化试验台架包括框架、水平活动板、螺纹丝杠，框架底部安装带孔铝板，螺纹丝杠的顶部连接框架顶部，螺纹丝杠的底部位于带孔铝板上方并连接z向低温步进电机，螺纹丝杠中部穿过水平活动板并与其相配合，水平活动板上安装x向滑轨和y向滑轨，y向滑轨上安装滑块，y向滑轨位于两个x向滑轨之间并沿其移动。本发明专利技术保证了实验区的低温环境，利用步进电机及程序控制实现同一工况下的多组实验，减少了人为因素所带来的误差。减少了人为因素所带来的误差。减少了人为因素所带来的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种低温液滴撞击结冰实验台


[0001]本专利技术涉及的是一种实验装置，具体地说是低温环境的实验装置。

技术介绍

[0002]近年来，各国学者对低温等恶劣环境下的研究日益增加，在此情况下液滴在低温下的结冰机理等逐渐受到研究人员的关注，其中液滴撞击结冰过程的研究成为了研究结冰机理的重点。空中的过冷液滴周围空气温度极低，但在实验过程中，实验区的环境控制是长期以来的难题，保证实验过程中实验区内部的低温环境成为了重中之重；另外在实验过程中，同一工况下须做多组实验来减少实验误差，但是在更换实验设备时，其原本的低温环境极易被破坏，要尽可能的实现在同一低温环境下做多组实验，在严格的环境与试验要求下，重新设计出一种适用于低温环境的液滴试验台是十分必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供可以保证实验区低温环境的一种低温液滴撞击结冰实验台。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：
[0005]本专利技术一种低温液滴撞击结冰实验台，其特征是：包括隔温外框、内部低温实验区外框、自动化试验台架、底板，所述隔温外框、内部低温实验区外框、底板构成实验空间，自动化试验台架位于实验空间内，所述自动化试验台架包括框架、水平活动板、螺纹丝杠，框架底部安装带孔铝板，螺纹丝杠的顶部连接框架顶部，螺纹丝杠的底部位于带孔铝板上方并连接z向低温步进电机，螺纹丝杠中部穿过水平活动板并与其相配合，水平活动板上安装x向滑轨和y向滑轨，y向滑轨上安装滑块，y向滑轨位于两个x向滑轨之间并沿其移动。
[0006]本专利技术还可以包括：
[0007]1、y向低温步进电机连接同步带，滑块与同步带压紧，y向低温步进电机通过控制同步带进而带动控制滑块在y向滑轨移动。
[0008]2、自动化试验台架里设置固定光杆，固定光杆的顶端固定于框架顶端，固定光杆的底端固定于框架底端，固定光杆的中部穿过水平活动板并对其z向移动进行限定。
[0009]3、y向滑轨与x向滑轨的配合处设置y向相位开关，带孔铝板上设置x向相位开关。
[0010]4、内部低温实验区外框上设置光学玻璃。
[0011]5、隔温外框顶部设置顶部出气孔，隔温外框侧面设置侧面出气孔，底板上设置底板进气孔。
[0012]6、带孔铝板为多孔形式。
[0013]7、底板上铺设生石灰。
[0014]本专利技术的优势在于：本专利技术保证了实验区的低温环境，利用步进电机及程序控制实现同一工况下的多组实验，减少了人为因素所带来的误差。
附图说明
[0015]图1a为本专利技术的整体三维示意图，图1b为本专利技术的整体正面视图，图1c为本专利技术的整体侧面视图；
[0016]图2为顶部出气孔示意图；
[0017]图3a为自动化试验台架示意图，图3b为水平活动板结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述：
[0019]结合图1a
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图3b，本专利技术的实验台由四部分组成分别为：隔温外框1，内部实验区外框2，自动化实验台架3，底板4。
[0020]隔温外框两侧有出气孔1.1，1.2，并用法兰连接；底板4开有进气孔4.1并用法兰与进气管道连接；内部低温实验区外框2仅上方开出气孔2.1，并在正面镶嵌光学玻璃2.2，用于拍摄；自动化试验台架3包括铝型材框架3.1，螺纹丝杠3.2，固定光杆3.3，水平活动板3.4，滑轨3.5(x方向滑动)，滑轨3.6(y方向滑动)，底层带孔铝板3.7，低温步进电机3.8(控制水平活动板3.4z方向移动)，低温步进电机3.9(控制滑轨上滑块y方向移动)，相位开关3.10(y方向滑块复位)，相位开关3.11(水平活动板复位)，滑块3.12。
[0021]隔温外框出气孔1.1，1.2，底板进气孔4.1均采用外接法兰连接，方便未来的安装和更换，并且外接法兰均采用有机玻璃，减少导热量。
[0022]内部自动化试验台架采用电机驱动，利用外部电脑写入程序控制电机转动，低温步进步进电机3.8实现水平活动板3.4z方向的运动，低温步进电机3.9实现滑块3.12在滑轨3.6上的y方向运动，通过两电机的合作实现滑块3.12在z，y方向的运动，在不破坏内部低温环境的前提下，实现了不同位置的多组实验，极大的减少了人为因素带来的误差。
[0023]内部实验台架的金属底板3.7采用多孔形式，利用了多孔整流的原理，使下方进气可以沿四周的圆孔流入实验区，减少了进气气流对实验区液滴运动的影响；冷气流从四周圆孔流入实验区，在内部形成了冷气层，有利于低温环境控制。
[0024]z，y两个方向的相位开关实现了水平活动板3.4以及滑块3.12初始位置的标定，每组实验前须令水平活动板3.4及滑块3.12触碰复位开关后再移动相应的距离，方便后续的拍摄及计算。
[0025]内部试验台架四周采用铝材3.1固定并在四缸两侧安装固定光杆3.3，其目的是保证水平活动板3.4运动过程中减少晃动。
[0026]实验台所采用的电机3.8，3.9均为低温电机，其均可在
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40℃启动并稳定工作。
[0027]在内部实验区底板4上铺设生石灰，使进气尽可能干燥，避免水蒸气在制冷表面上结霜。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温液滴撞击结冰实验台，其特征是：包括隔温外框、内部低温实验区外框、自动化试验台架、底板，所述隔温外框、内部低温实验区外框、底板构成实验空间，自动化试验台架位于实验空间内，所述自动化试验台架包括框架、水平活动板、螺纹丝杠，框架底部安装带孔铝板，螺纹丝杠的顶部连接框架顶部，螺纹丝杠的底部位于带孔铝板上方并连接z向低温步进电机，螺纹丝杠中部穿过水平活动板并与其相配合，水平活动板上安装x向滑轨和y向滑轨，y向滑轨上安装滑块，y向滑轨位于两个x向滑轨之间并沿其移动。2.根据权利要求1所述的一种低温液滴撞击结冰实验台，其特征是：y向低温步进电机连接同步带，滑块与同步带压紧，y向低温步进电机通过控制同步带进而带动控制滑块在y向滑轨移动。3.根据权利要求1所述的一种低温液滴撞击结冰实验台，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠义，于昕加，王艳华，李泽远，朱俊豪，万雷，王萌，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：