CN116930016B - 一种纳米浆料沉降特性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纳米浆料检测技术领域，具体为一种纳米浆料沉降特性测试装置，包括检测机柜、震荡沉降机构、对焦运动机构以及用于装填待测料液的沉降料筒，检测机柜的表面固定安装有用于控制震荡沉降机构和对焦运动机构工作的控制面板，震荡沉降机构包括定位环座、运动托盘、浮动座、装夹台、驱动托盘和永磁球体，定位环座固定安装于检测机柜内侧。通过设置平面高频振动结构，利用震荡沉降机构对纳米浆料沉降桶内侧的纳米浆料进行高频振动提高纳米浆料内部分散系的运动速率和运动位移，从而利用平面振动惯性力与重力的矢量复合放大分散系受到的重力沉降效果，进行各种分散系的聚集处理，根据该离心和聚集效果判定纳米浆料沉降特性。
Description
技术领域
本发明涉及纳米浆料检测技术领域，具体为一种纳米浆料沉降特性测试装置。
背景技术
导电浆料是一种含有导电性粒子的胶体系统。这些导电性粒子可以是纳米尺寸的碳纳米管、金属纳米粒子或其他导电性颗粒，它们被悬浮在一个非导电性介质(如水或有机溶剂)中导电浆料在许多应用中具有重要作用例如电子器件、能源储存和传感器等。保持导电浆料中的导电性颗粒分散稳定，防止它们的沉降或聚集，是确保导电浆料的性能和可用性的关键因素。由于不同物质的沉降速率各不相同，在长时间静置之后难免会发生沉降，导致浆料分层。如果浆料稳定性达不到要求，其一是会在涂敷过程中发生分层，造成电路短路、电容达不到要求、元件阻值与预期不相符等问题，其二是会在工业大批量生产中造成同批次产品性能上的不稳定。
目前市场上有一款法国生产的TURBISCANDNS型稳定性分析仪，其设有投射光棱和扫描组件，发出脉冲式的近红外光扫描浆料，测量与浆料作用后透射光和背散射光强度的变化，来测量一定区间内浆料浓度的变化，进而表征浆料稳定性，这类仪器虽然检测精度较高，而且还能提供相应的沉降曲线，但是其需要对纳米浆料进行长时间自然沉淀操作，悬浮液的稳定性越高，则分散相颗粒的粒径越细小受重力引起的分离作用极为不明显，通过浆料内部各组分的重力静置进行沉降，该沉降反应速率较低，现象不明显，即使通过精度较高的光学扫描检测，仍存在较大误差。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种纳米浆料沉降特性测试装置，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种纳米浆料沉降特性测试装置，包括：检测机柜、震荡沉降机构、对焦运动机构以及用于装填待测料液的沉降料筒，所述检测机柜的表面固定安装有用于控制震荡沉降机构和对焦运动机构工作的控制面板，所述震荡沉降机构包括定位环座、运动托盘、浮动座、装夹台、驱动托盘和永磁球体，所述定位环座固定安装于检测机柜内侧且表面固定安装有限位环，所述浮动座固定安装于定位环座的底面，所述驱动托盘固定安装于浮动座的顶面且套接于定位环座的内侧，所述永磁球体放置于驱动托盘表面，所述驱动托盘的内侧设有若干呈环形分布的电磁件，所述运动托盘的底面设有球套槽并套接于永磁球体的顶面，所述装夹台固定安装于运动托盘的表面且表面活动安装有若干用于夹持沉降料筒的夹爪杆；
所述永磁球体包括球芯、滑套壳以及若干均匀分布于球芯表面外周的永磁块，所述永磁块为铷磁块结构且磁极N极布置方向均朝向球芯的径向向外，所述滑套壳为球壳结构且套接于球芯和永磁块的外侧，所述对焦运动机构包括第一滑轨、第二滑轨和检测基板以及用于支撑第二滑轨一端的支撑导轨，所述第二滑轨的另一端滑动安装于第一滑轨的表面，所述检测基板滑动安装于第二滑轨的表面，且所述检测基板的表面设有投射光棱和扫描组件。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述沉降料筒为高透玻璃或亚克力透明桶体结构，所述沉降料筒的直径与装夹台的表面大小相适配。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述浮动座包括固定块、托环和若干牵拉条，若干所述固定块和牵拉条均分为两组并关于牵拉条圆心原点对称布置，每组所述牵拉条呈相互垂直连接且另一端分别与固定块和托环的表面固定连接，所述固定块和托环分别固定安装于定位环座和驱动托盘的底面。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述牵拉条为弹性金属片结构，所述牵拉条呈竖向布置，所述驱动托盘的外周设有若干与定位环座内侧相抵接的弹簧。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述夹爪杆的底端设有与运动托盘底面转动连接驱动齿，所述装夹台的底面转动安装有与驱动齿传动啮合的传动齿，所述装夹台的表面滑动套接有压杆，所述压杆的底端固定连接有与传动齿啮合的环齿柱杆。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述运动托盘的底面为凸起状且套接于永磁球体的顶面，所述运动托盘的底面凸起结构套接于限位环的内侧，所述运动托盘的底面与限位环的顶面滑动抵接。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑套壳为聚四氯乙烯材质构件，所述滑套壳的外表面呈圆滑光面结构。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电磁件为电磁铁结构且呈环周方向均匀分布，所述驱动托盘、球芯和滑套壳为非铁磁性材质构件。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过设置平面高频振动结构，利用震荡沉降机构对纳米浆料沉降桶内侧的纳米浆料进行高频振动提高纳米浆料内部分散系的运动速率和运动位移，从而利用平面振动惯性力与重力的矢量复合放大分散系受到的重力沉降效果，以及利用平面振动惯性力产生对分散系物料的离心效果，进行各种分散系的聚集处理，根据该离心和聚集效果判定纳米浆料沉降特性。
2.本发明中，通过设置新型运动驱动结构，利用多个电磁件进行永磁球体的磁吸引导运动，并带动运动托盘进行平面滑动，无任何竖直向运动量，进一步提升分散系在胶液中的沉降效果，避免因竖直向震荡导致的胶液物质混合。
3.本发明中，通过设置分离式检测基板结构，且利用浮动座进行驱动托盘和运动托盘的悬浮支撑，隔离运动托盘的振动与外界的传导，保证运动托盘的运动稳定性，并在震荡完成后进行检测基板与沉降料筒的贴合检测。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的检测机柜内部结构示意图；
图3为本发明一个实施例的震荡沉降机构结构示意图；
图4为本发明一个实施例的震荡沉降机构分解结构示意图；
图5为本发明一个实施例的驱动托盘安装结构示意图；
图6为本发明一个实施例的装夹台结构示意图；
图7为本发明一个实施例的永磁球体分解结构示意图；
图8为本发明一个实施例永磁球体部分运动轨迹的示意图。
附图标记：
100、检测机柜；110、控制面板；
200、震荡沉降机构；210、定位环座；220、运动托盘；230、浮动座；240、装夹台；250、驱动托盘；260、永磁球体；211、限位环；221、球套槽；231、固定块；232、托环；233、牵拉条；241、夹爪杆；242、传动齿；243、环齿柱杆；244、压杆；251、电磁件；252、弹簧；261、球芯；262、滑套壳；263、永磁块；
300、对焦运动机构；310、第一滑轨；320、第二滑轨；330、检测基板；311、支撑导轨；331、投射光棱；332、扫描组件；
400、沉降料筒。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种纳米浆料沉降特性测试装置。
结合图1-图7所示，本发明提供的一种纳米浆料沉降特性测试装置，包括：检测机柜100、震荡沉降机构200、对焦运动机构300以及用于装填待测料液的沉降料筒400，检测机柜100的表面固定安装有用于控制震荡沉降机构200和对焦运动机构300工作的控制面板110，震荡沉降机构200包括定位环座210、运动托盘220、浮动座230、装夹台240、驱动托盘250和永磁球体260，定位环座210固定安装于检测机柜100内侧且表面固定安装有限位环211，浮动座230固定安装于定位环座210的底面，驱动托盘250固定安装于浮动座230的顶面且套接于定位环座210的内侧，永磁球体260放置于驱动托盘250表面，驱动托盘250的内侧设有若干呈环形分布的电磁件251，运动托盘220的底面设有球套槽221并套接于永磁球体260的顶面，装夹台240固定安装于运动托盘220的表面且表面活动安装有若干用于夹持沉降料筒400的夹爪杆241；
永磁球体260包括球芯261、滑套壳262以及若干均匀分布于球芯261表面外周的永磁块263，永磁块263为铷磁块结构且磁极N极布置方向均朝向球芯261的径向向外，滑套壳262为球壳结构且套接于球芯261和永磁块263的外侧，对焦运动机构300包括第一滑轨310、第二滑轨320和检测基板330以及用于支撑第二滑轨320一端的支撑导轨311，第二滑轨320的另一端滑动安装于第一滑轨310的表面，检测基板330滑动安装于第二滑轨320的表面，且检测基板330的表面设有投射光棱331和扫描组件332。
在该实施例中，沉降料筒400为高透玻璃或亚克力透明桶体结构，沉降料筒400的直径与装夹台240的表面大小相适配。
具体的，利用高透沉降料筒400进行待测物料装填，便于投射光棱331和扫描组件332对内部物料进行光学检测。
在该实施例中，浮动座230包括固定块231、托环232和若干牵拉条233，若干固定块231和牵拉条233均分为两组并关于牵拉条233圆心原点对称布置，每组牵拉条233呈相互垂直连接且另一端分别与固定块231和托环232的表面固定连接，固定块231和托环232分别固定安装于定位环座210和驱动托盘250的底面。
进一步的，牵拉条233为弹性金属片结构，牵拉条233呈竖向布置，驱动托盘250的外周设有若干与定位环座210内侧相抵接的弹簧252。
具体的，利用牵拉条233的弹性结构实现驱动托盘250水平向的柔性布置，实现驱动托盘250在水平向的任意浮动运动，并避免驱动托盘250发生竖直向运动导致沉降料筒400内部物料震荡混合。
在该实施例中，夹爪杆241的底端设有与运动托盘220底面转动连接驱动齿，装夹台240的底面转动安装有与驱动齿传动啮合的传动齿242，装夹台240的表面滑动套接有压杆244，压杆244的底端固定连接有与传动齿242啮合的环齿柱杆243。
具体的，在放置沉降料筒400时，直接通过沉降料筒400的重量下压压杆244从而使夹爪杆241传动偏转运动对沉降料筒400外壁进行夹持，结构简单夹持稳定，且装夹操作便捷。
在该实施例中，运动托盘220的底面为凸起状且套接于永磁球体260的顶面，运动托盘220的底面凸起结构套接于限位环211的内侧，运动托盘220的底面与限位环211的顶面滑动抵接。
在该实施例中，滑套壳262为聚四氯乙烯材质构件，滑套壳262的外表面呈圆滑光面结构。
具体的，采用低滑动摩擦的聚四氯乙烯滑套壳262，降低运动摩擦和摩擦干扰，保证运动托盘220的运动稳定性。
在该实施例中，电磁件251为电磁铁结构且呈环周方向均匀分布，驱动托盘250、球芯261和滑套壳262为非铁磁性材质构件。
具体的，利用环周分布的多个电磁件251进行逐个通电产生电磁场引导永磁球体260滚动并带动运动托盘220进行平面运动，实现运动托盘220的高频运动震荡。
本发明的工作原理及使用流程：
在使用该纳米浆料沉降特性测试装置时，将纳米浆料加注进入沉降料筒400并放置于装夹台240表面，通过重力下压压杆244和环齿柱杆243，由传动齿242传动驱动夹爪杆241偏转对沉降料筒400进行夹持定位，将沉降料筒400固定于运动托盘220表面，通过浮动座230的弹性结构进行驱动托盘250的悬浮支撑，在驱动托盘250内部各个电磁件251的进行逐个通电产生电磁作用，参考说明书附图8所示，在各个对向电磁件251的依次通点作用下产生电磁场对永磁球体260进行磁吸引导，并通过永磁球体260在驱动托盘250内部的往复滚动带动运动托盘220进行平面移动，震荡沉降机构200对纳米浆料沉降桶内侧的纳米浆料进行高频振动提高纳米浆料内部分散系的运动速率和运动位移，从而利用平面振动惯性力与重力的矢量复合放大分散系受到的重力沉降效果，以及利用平面振动惯性力产生对分散系物料的离心效果，进行各种分散系的聚集处理；
由第一滑轨310和第二滑轨320驱动检测基板330与沉降料筒400外壁贴合，并通过投射光棱331和扫描组件332对沉降料筒400表面进行光射和反射光检测，根据分散系的离心和聚集效果判定纳米浆料沉降特性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，包括：检测机柜（100）、震荡沉降机构（200）、对焦运动机构（300）以及用于装填待测料液的沉降料筒（400），所述检测机柜（100）的表面固定安装有用于控制震荡沉降机构（200）和对焦运动机构（300）工作的控制面板（110），
所述震荡沉降机构（200）包括定位环座（210）、运动托盘（220）、浮动座（230）、装夹台（240）、驱动托盘（250）和永磁球体（260），所述定位环座（210）固定安装于检测机柜（100）内侧且表面固定安装有限位环（211），所述浮动座（230）固定安装于定位环座（210）的底面，所述驱动托盘（250）固定安装于浮动座（230）的顶面且套接于定位环座（210）的内侧，所述永磁球体（260）放置于驱动托盘（250）表面，所述驱动托盘（250）的内侧设有若干呈环形分布的电磁件（251），所述运动托盘（220）的底面设有球套槽（221）并套接于永磁球体（260）的顶面，所述装夹台（240）固定安装于运动托盘（220）的表面且表面活动安装有若干用于夹持沉降料筒（400）的夹爪杆（241）；
所述对焦运动机构（300）包括第一滑轨（310）、第二滑轨（320）和检测基板（330）以及用于支撑第二滑轨（320）一端的支撑导轨（311），所述第二滑轨（320）的另一端滑动安装于第一滑轨（310）的表面，所述检测基板（330）滑动安装于第二滑轨（320）的表面，且所述检测基板（330）的表面设有投射光棱（331）和扫描组件（332）。
2.根据权利要求1所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述沉降料筒（400）为高透玻璃或亚克力透明桶体结构，所述沉降料筒（400）的直径与装夹台（240）的表面大小相适配。
3.根据权利要求1所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述浮动座（230）包括固定块（231）、托环（232）和若干牵拉条（233），若干所述固定块（231）和牵拉条（233）均分为两组并关于牵拉条（233）圆心原点对称布置，每组所述牵拉条（233）呈相互垂直连接且另一端分别与固定块（231）和托环（232）的表面固定连接，所述固定块（231）和托环（232）分别固定安装于定位环座（210）和驱动托盘（250）的底面。
4.根据权利要求3所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述牵拉条（233）为弹性金属片结构，所述牵拉条（233）呈竖向布置，所述驱动托盘（250）的外周设有若干与定位环座（210）内侧相抵接的弹簧（252）。
5.根据权利要求1所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述夹爪杆（241）的底端设有与运动托盘（220）底面转动连接驱动齿，所述装夹台（240）的底面转动安装有与驱动齿传动啮合的传动齿（242），所述装夹台（240）的表面滑动套接有压杆（244），所述压杆（244）的底端固定连接有与传动齿（242）啮合的环齿柱杆（243）。
6.根据权利要求1所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述运动托盘（220）的底面为凸起状且套接于永磁球体（260）的顶面，所述运动托盘（220）的底面凸起结构套接于限位环（211）的内侧，所述运动托盘（220）的底面与限位环（211）的顶面滑动抵接。
7.根据权利要求1所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述永磁球体（260）包括球芯（261）、滑套壳（262）以及若干均匀分布于球芯（261）表面外周的永磁块（263），所述永磁块（263）为铷磁块结构且磁极N极布置方向均朝向球芯（261）的径向向外，所述滑套壳（262）为球壳结构且套接于球芯（261）和永磁块（263）的外侧。
8.根据权利要求7所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述滑套壳（262）为聚四氯乙烯材质构件，所述滑套壳（262）的外表面呈圆滑光面结构。
9.根据权利要求7所述的一种纳米浆料沉降特性测试装置，其特征在于，所述电磁件（251）为电磁铁结构且呈环周方向均匀分布，所述驱动托盘（250）、球芯（261）和滑套壳（262）为非铁磁性材质构件。
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