详情

原文传递一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统

专利名称：	一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统
摘要：	本发明公开了一种仿生高黏附超疏水材料‑液滴黏附力的高精度测试系统，包括测试平台固定底板，固定安装在测试平台固定底板上方的测试平台平移组件、液滴注射单元安装架和竖直丝杠固定板，以及安装在测试平台平移组件上的黏附力测试平台组件；液滴注射单元安装架上设置有位于黏附力测试平台组件上方的液滴注射机构，竖直丝杠固定板上设置有位于黏附力测试平台组件上方的黏附力测试机构；液滴注射机构和黏附力测试机构分别位于黏附力测试平台组件的前侧和后侧。本发明专门用于测试仿生高黏附超疏水材料与液滴间产生的黏附力，具有微牛级测试精度、量程小、测试样本固定平台专业、测试过程稳定、测试结果准确等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	河北科技大学
发明人：	王立新;潘盼;李山山
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T02:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
申请号：	CN202010003251.0
公开号：	CN111122434A
代理机构：	石家庄新世纪专利商标事务所有限公司
代理人：	张杰;徐瑞丰
分类号：	G01N19/04;G;G01;G01N;G01N19;G01N19/04
申请人地址：	050000 河北省石家庄市裕华区裕华东路70号
主权项：	1.一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：包括测试平台固定底板（11），固定安装在测试平台固定底板（11）上方的测试平台平移组件（10）、液滴注射单元安装架（8）和竖直丝杠固定板（9），以及安装在测试平台平移组件（10）上的黏附力测试平台组件（1）；所述液滴注射单元安装架（8）上设置有位于黏附力测试平台组件（1）上方的液滴注射机构，所述竖直丝杠固定板（9）上设置有位于黏附力测试平台组件（1）上方的黏附力测试机构；所述液滴注射机构和黏附力测试机构分别位于黏附力测试平台组件（1）在测试平台平移组件（10）上平移方向的前侧和后侧。 2.根据权利要求1所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述液滴注射机构包括固定在测试平台固定底板（11）上的液滴注射单元安装架（8）、固定在液滴注射单元安装架（8）上的液滴注射单元夹具（7）以及夹持在液滴注射单元夹具（7）上的滴液注射单元（6）；所述滴液注射单元（6）的下端位于黏附力测试平台组件（1）的上方。 3.根据权利要求2所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述黏附力测试机构包括固定在测试平台固定底板（11）上的竖直丝杠固定板（9）、安装在竖直丝杠固定板（9）侧部的微动测试组件（2）、固定连接在微动测试组件（2）上的平行双簧片悬臂梁（3）、设置在平行双簧片悬臂梁（3）左下侧的液滴转移探针（5）以及固定在微动测试组件（2）上的电涡流位移传感器（4）；所述液滴转移探针（5）位于黏附力测试平台组件（1）的上方；所述电涡流位移传感器（4）用来感知双簧片悬臂梁（3）的弹性变形并输出电压信号。 4.根据权利要求3所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述液滴注射单元安装架（8）、测试平台平移组件（10）和竖直丝杠固定板（9）均固定连接在测试平台固定底板（11）上，且液滴注射单元安装架（8）和竖直丝杠固定板（9）分别位于测试平台平移组件（10）的两侧。 5.根据权利要求3所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述黏附力测试平台组件（1）包括测试平台水平调节球（1-1）、测试样本放置平台（1-2）、测试样本固定夹（1-3）、圆水准泡（1-4）、支撑架紧固螺钉（1-5）、测试平台支撑架（1-6）、连接板紧固螺钉（1-7）、丝杠滑块连接板（1-8）和水平调节螺钉（1-9）；测试样本放置平台（1-2）由测试样本放置平台上端面（1-2-1）与法兰盘（1-2-2）焊接而成，在测试样本放置平台（1-2）上设置测试样本固定夹（1-3），用于固定高黏附超疏水材料样本；通过安装在法兰盘（1-2-2）内的测试平台水平调节球（1-1）、测试样本放置平台（1-2）上设置的圆水准泡（1-4）与水平调节螺钉（1-9），实现测试样本放置平台（1-2）的水平调整，以确保液滴与高黏附超疏水材料表面垂直接触；测试样本放置平台（1-2）通过支撑架紧固螺钉（1-5）与测试平台支撑架（1-6）紧固连接，使用连接板紧固螺钉（1-7）将丝杠滑块连接板（1-8）与测试平台平移组件（10）紧固连接。 6.根据权利要求3所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述测试平台平移组件（10）包括水平滚珠丝杠底座（10-7）、分别固定在水平滚珠丝杠底座（10-7）两端的水平滚珠丝杠支撑端（10-1）和水平滚珠丝杠固定端（10-6）、螺纹贯穿连接在水平滚珠丝杠支撑端（10-1）和水平滚珠丝杠固定端（10-6）之间的水平滚珠丝杠丝杆（10-4）、固定在水平滚珠丝杠丝杆（10-4）上的水平滚珠丝杠滑块（10-2）、开设在水平滚珠丝杠滑块（10-2）上的固定架螺纹孔（10-3）、开设在水平滚珠丝杠底座（10-7）上的水平滚珠丝杠底座螺纹孔（10-8）以及固定在水平滚珠丝杠固定端（10-6）外侧的水平步进电机（10-5）；水平步进电机（10-5）的驱动下，黏附力测试平台组件（1）将待测的高黏附超疏水样本由液滴注射单元（6）处移动到液滴转移探针（5）的正下方。 7.根据权利要求3所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述微动测试组件（2）包括电涡流位移传感器固定架（2-1）、L型过载保护支架（2-2）、双簧片悬臂梁固定架（2-3）、平行双簧片悬臂梁紧固螺钉（2-4）、步进电机（2-5）、支撑连接架（2-6）和滚珠丝杠（2-7）；所述滚珠丝杠（2-7）固定连接在竖直丝杠固定板（9）上，所述电涡流位移传感器固定架（2-1）、支撑连接架（2-6）和双簧片悬臂梁固定架（2-3）分别通过螺钉固定在滚珠丝杠（2-7）的滑块上，所述平行双簧片悬臂梁固定架（2-3）上端固定支撑连接架（2-6），支撑连接架（2-6）通过长螺钉与L型过载保护支架（2-2）连接。 8.根据权利要求7所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：平行双簧片悬臂梁（3）通过平行双簧片悬臂梁紧固螺钉（2-4）固定安装到平行双簧片悬臂梁固定架（2-3）上；电涡流位移传感器（4）固定在电涡流位移传感器固定架（2-1）上，在水平方向上调节电涡流位移传感器（4）的位置；为防止平行双簧片悬臂梁（3）因过载而超过其弹性形变幅度的安全范围，设置L型过载保护支架（2-2），使平行双簧片悬臂梁（3）的下侧弹簧片（3-2）与上侧弹簧片（3-3）的位移变形量不超过安全变形范围；由步进电机（2-5）驱动滚珠丝杠（2-7）上的滑块带动其上的微动测试组件（2）、平行双簧片悬臂梁（3）、液滴转移探针（5）在竖直方向上上下移动。 9.根据权利要求3所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述平行双簧片悬臂梁（3）包括用来固定安装在平行双簧片悬臂梁固定架（2-3）上的矩形连接块（3-1）、下侧弹簧片（3-2）、上侧弹簧片（3-3）和半圆弧形连接块（3-4）；所述下侧弹簧片（3-2）与上侧弹簧片（3-3）材质相同且尺寸一致；所述矩形连接块（3-1）和半圆弧形连接块（3-4）固定安装在下侧弹簧片（3-2）与上侧弹簧片（3-3）之间；所述半圆弧形连接块（3-4）的侧端下部设置竖直螺纹孔（3-5），用以固定安装液滴转移探针（5）。 10.根据权利要求1-9任一项所述的一种仿生高黏附超疏水材料-液滴黏附力的高精度测试系统，其特征在于：所述测试平台固定底板（11）的底部设置四个橡胶减震垫（12），用以隔绝外界振动干扰，增强该测试系统的整体稳定性。
所属类别：	发明专利