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专利号: 202010351283X
申请人: 河南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:包括用于发射微颗粒的微颗粒发射机构(1)、用于接收发射出的微颗粒的可旋转实验台(2)以及用于捕捉微颗粒瞬态运动轨迹的高速摄像机构(3);

所述微颗粒发射机构(1)包括高压气罐(101)、与高压气罐(101)管道连接的高压气室(103)以及与高压气室(103)连通的水平设置的发射管(110);高压气室(103)内设有一个直角形的动压通道(107),动压通道(107)的气压入口处设有起密封作用的密封垫(106),通过对密封垫(106)施加竖直方向的外部冲击力实现密封垫(106)的上下移动进而控制是否向动压通道(107)内通入高压气流,动压通道(107)的气压出口与发射管(110)相连通;发射管(110)临近高压气室(103)的一端设有能够放置微颗粒的颗粒托块(109),发射管(110)远离高压气室(103)的一端连接有能够使在气压作用下沿发射管(110)运动的颗粒托块(109)减速至停止运动的弹簧I (112);当带有微颗粒的颗粒托块(109)在高压气流的作用下沿发射管(110)滑动至接触弹簧I (112)开始减速后,微颗粒能够脱离颗粒托块(109)并穿出发射管(110)射至可旋转实验台(2)上;

所述可旋转实验台(2)包括两个支架(201)以及位于两个支架(201)中间的与两支架(201)螺纹连接的槽板(202),所述槽板(202)临近发射管(110)的侧面上可拆卸连接有用于接收微颗粒的靶体。

2.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:高压气室(103)内还设有弹簧II (105),弹簧II (105)的一端与高压气室(103)的顶部相连接,另一端与密封垫(106)的上端连接,密封垫的下端(106)设有触发杆(108),触发杆(108)远离密封垫(106)的一端穿过动压通道(107)延伸至高压气室(103)的外部,通过移动触发杆(108)带动密封垫(106)上下移动进而控制高压气室(103)内的气流是否进入动压通道(107)内。

3.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:所述颗粒托块(109)中部远离高压气室(103)的一端设有用于放置微颗粒的凹孔,所述发射管(110)远离高压气室(103)的一端设有供微颗粒射出的通孔,所述弹簧I (112)临近颗粒托块(109)的一端连接有环形片(111),颗粒托块(109)在气压的作用下滑动至与环形片(111)接触进而开始压缩弹簧I (112)减速,脱离颗粒托块(109)的微颗粒依次穿过环形片(111)、弹簧I (112)以及通孔后射至可旋转实验台(2)上。

4.根据权利要求3所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:所述颗粒托块(109)呈圆柱体,凹孔、环形片(111)与发射管(110)的轴线一致,颗粒托块(109)的直径、环形片(111)的外径与发射管(110)的内径相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:所述微颗粒发射实验装置还包括透明保护罩(4),发射管(110)远离高压气室(103)的一端延伸至透明保护罩(4)内,可旋转实验台(2)设于透明保护罩(4)内。

6.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:高速摄像机构(3)包括三脚架、光源以及高速摄像机,高速摄像机的镜头朝向发射管(110)与可旋转实验台(2)之间。

7.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:高压气罐(101)与高压气室(103)之间的管路上设有用于控制气流通过的气体阀门(102)。

8.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:高压气室(103)外部设有用于监测气压的压力表(104)。

9.根据权利要求1所述的一种气动式微颗粒发射实验装置,其特征在于:所述颗粒托块(109)的材料为2024铝合金,其表面粗糙度为0.8;

和/或,所述发射管(110)和透明保护罩(4)的材料均为聚甲基丙烯酸甲酯;

和/或,所述高压气罐(101)、高压气室(103)以及可旋转实验台(2)的材料为45号钢;

和/或,所述密封垫(106)的材料为氯磺酰化聚乙烯合成橡胶。