【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光测量，尤其涉及一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置与方法。
技术介绍
1、光学法是一种非接触式液膜测量技术，一般是基于液-气和液-固界面的检测，测量精度较高、反应灵敏度高、非接触对流场无干扰。
2、但是所有光学测量液膜的方法都只适用于固液两相场景，需要光通过两相流界面产生变化以测量液膜厚度。对于溶液中液膜、甚至多层液膜的场景无法应用；即使对于固液界面的液膜厚度测量，传统的光学方法大多是通过对光线强度的分析来获得液膜厚度，对于表面波动较大的液膜，可能导致结果失真。
3、因此，本申请设计了一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置与方法来解决上述的技术非问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置与方法，以解决现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，包括盛装有蒸馏水的容器，所述容器的侧壁透明设置；所述容器的两侧分别设置有激光光源和观察屏，所述激光光源发射的激光穿过所述容器并照射在所述观察屏上；
3、所述容器内设置有隔板，所述隔板浸入所述蒸馏水内，所述隔板位于所述观察屏和所述激光光源之间；
4、所述隔板上设置有可调节的狭缝，所述激光光源发射的激光穿过所述狭缝并照射在所述观察屏上。
5、优选的，所述隔板顶端设置有调节杆，所述调节用于调节所述狭缝的宽度。
7、优选的，所述蒸馏水容器的一侧设置有具有升降功能的升降台，所述激光光源的固定安装在所述升降杆的升降面上。
8、优选的，所述观察屏上设置有用于进行读数的标尺。
9、本专利技术还公开了一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置的测量方法，包括以下步骤：
10、布置实验器材，向容器中注满蒸馏水；
11、调节激光光源与隔板上的狭缝的对应，开启激光光源，使激光穿过狭缝照射到观察屏上形成光斑区域；
12、观察并拍摄观察屏上的光斑区域；
13、调节狭缝的宽度，进行多组实验，记录每一组的实验参数并对每一实验的光斑拍照，读取观察屏上的光斑长度；
14、调节实验条件进行实验，并再次进行以上的实验过程，记录实验数据，获取不同实验条件对实验的影响。
15、优选的，调节实验条件的步骤包括改变容器中蒸馏水的浓度，即向蒸馏水中加入不同量的溶于水的盐，充分搅拌使其溶解，然后不同浓度时的观察屏上的光斑长度。
16、优选的，调节实验条件的步骤包括改变容器中蒸馏水的温度，即向蒸馏水中插入用于加热的加热棒和测量温度的温度计，利用加热棒对溶液进行加热，充分搅拌使容器中蒸馏水温度平衡，以温度计读取溶液温度，在不同温度下读取观察屏上的光斑长度。
17、优选的，调节实验条件的步骤包括改变容器中蒸馏水的表面活性剂浓度，即向蒸馏水中加入不同量的表面活性剂，充分搅拌使其溶解，读取不同浓度时的观察屏上的光斑长度。
18、优选的，调节实验条件的步骤包括改变容器中蒸馏水的水流速度，即推动容器内的蒸馏水以设定的速度穿过狭缝，读取观察屏上的光斑长度。
19、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：本专利技术公开了一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置与方法，测量装置主要由盛装有蒸馏水的容器、激光光源、用于观察光斑的观察屏以及带有可调节宽度狭缝的隔板组成，实验室激光光源发射的激光穿过狭缝发生衍射形成衍射光斑，照射到观察屏上，通过对光斑的尺寸数据观察测量微液膜厚度进行测量。
20、本专利技术可精准的测量固体表面液膜的厚度，证明液膜理论的正确性，解释吸附、萃取及其他固液界面的物理及化学反应现象，工业生产中更好地总结物质和能量传递规律、计算物质和能量传递结果提供理论依据。
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1.一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：包括盛装有蒸馏水(2)的容器(1)，所述容器(1)的侧壁透明设置；所述容器(1)的两侧分别设置有激光光源(3)和观察屏(4)，所述激光光源(3)发射的激光穿过所述容器(1)并照射在所述观察屏(4)上；
2.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述隔板(5)顶端设置有调节杆(7)，所述调节用于调节所述狭缝(6)的宽度。
3.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述隔板(5)的底端贯穿开设有流水孔(9)，使所述隔板(5)两侧的所述蒸馏水(2)交换流通。
4.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述蒸馏水(2)容器(1)的一侧设置有具有升降功能的升降台(10)，所述激光光源(3)的固定安装在所述升降杆的升降面上。
5.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述观察屏(4)上设置有用于进行读数的标尺(11)。
6.一种基于激光衍射
7.根据权利要求6所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量方法，其特征在于：调节实验条件的步骤包括改变容器(1)中蒸馏水(2)的浓度，即向蒸馏水(2)中加入不同量的溶于水的盐，充分搅拌使其溶解，然后不同浓度时的观察屏(4)上的光斑长度。
8.根据权利要求6所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量方法，其特征在于：调节实验条件的步骤包括改变容器(1)中蒸馏水(2)的温度，即向蒸馏水(2)中插入用于加热的加热棒(12)和测量温度的温度计(13)，利用加热棒(12)对溶液进行加热，充分搅拌使容器(1)中蒸馏水(2)温度平衡，以温度计(13)读取溶液温度，在不同温度下读取观察屏(4)上的光斑长度。
9.根据权利要求6所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量方法，其特征在于：调节实验条件的步骤包括改变容器(1)中蒸馏水(2)的表面活性剂浓度，即向蒸馏水(2)中加入不同量的表面活性剂，充分搅拌使其溶解，读取不同浓度时的观察屏(4)上的光斑长度。
10.根据权利要求6所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量方法，其特征在于：调节实验条件的步骤包括改变容器(1)中蒸馏水(2)的水流速度，即推动容器(1)内的蒸馏水(2)以设定的速度穿过狭缝(6)，读取观察屏(4)上的光斑长度。
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：包括盛装有蒸馏水(2)的容器(1)，所述容器(1)的侧壁透明设置；所述容器(1)的两侧分别设置有激光光源(3)和观察屏(4)，所述激光光源(3)发射的激光穿过所述容器(1)并照射在所述观察屏(4)上；
2.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述隔板(5)顶端设置有调节杆(7)，所述调节用于调节所述狭缝(6)的宽度。
3.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述隔板(5)的底端贯穿开设有流水孔(9)，使所述隔板(5)两侧的所述蒸馏水(2)交换流通。
4.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述蒸馏水(2)容器(1)的一侧设置有具有升降功能的升降台(10)，所述激光光源(3)的固定安装在所述升降杆的升降面上。
5.根据权利要求1所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于：所述观察屏(4)上设置有用于进行读数的标尺(11)。
6.一种基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量方法，根据权利要求1-5任意一项所述的基于激光衍射的溶液中微液膜厚度测量装置，其特征在于包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：于涛，周靖和，付裕杰，黎宇翔，彭永威，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：
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