CN107159325A - 一种磁性液体液滴分离装置 - Google Patents

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Abstract

一种磁性液体液滴分离装置，适用于磁性液体液滴尺寸的控制。该装置包括：注射泵(1)，第一注射器(2)，第二注射器(3)，Y型毛细管(4)，初级线圈(5)，第一次级线圈(6‑1)，第二次级线圈(6‑2)。注射泵(1)为双通道注射泵，将磁性液体注入到第一注射器(2)内，将去离子水注入到第二注射器(3)内，将初级线圈(5)固定于Y型毛细管(4)的第一级分叉处，将第一次级线圈(6‑1)和第二次级线圈(6‑2)固定在Y型毛细管(4)的第二级分叉处，当磁性液体与去离子水注射速度均恒定时，该装置就能够产生连续不断的尺寸完全相同的磁性液体液滴，该液滴将在Y型毛细管(4)的分叉处均匀分裂，实现了磁性液体液滴的尺寸控制。

Description

一种磁性液体液滴分离装置
技术领域
本发明属于流体控制领域，适用于磁性液体液滴尺寸的控制。
背景技术
磁性液体是一种兼具固体材料的磁性和液体材料流动性的新型功能材料。随着对磁性液体导热性能、挥发性能以及接触角的研究逐步深入，对磁性液体液滴的尺寸控制提出了更高的要求。
目前通常采用毛细吸管或针管获得磁性液体液滴，这样得到磁性液体液滴的方式十分便捷，但是磁性液体液滴的体积无法控制，磁性液体液滴尺寸受外界影响较大，这样就很难保证各个实验之间磁性液体液滴尺寸的完全一致性，且磁性液体液滴一旦形成，其体积和尺寸便保持不变，这样就无法研究不同尺寸磁性液体液滴的特性。
发明内容
本发明需要解决的技术问题：现有获取磁性液体液滴的装置不能保证磁性液体液滴尺寸的一致性，且无法改变磁性液体液滴大小的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种磁性液体液滴分离装置，该装置包括：注射泵，第一注射器，第二注射器，Y型毛细管，初级线圈，第一次级线圈，第二次级线圈。
该装置各部分之间的连接：
注射泵为双通道注射泵，第一注射器为第一通道，第二注射器为第二通道，将磁性液体注入到第一注射器内，将去离子水注入到第二注射器内，两注射器单独工作，相互之间无影响，将第一注射器与Y型毛细管的下端入口相连，将第二注射器与Y型毛细管的左端入口相连。两个均匀、对称、等匝数的线圈共同构成初级线圈，将初级线圈沿着Y型毛细管第一级分叉处的轴线对称固定，并以同样的方式将第一次级线圈和第二次级线圈固定在Y型毛细管的第二级分叉处，初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈中的激励电流完全相同。
工作时，第一注射器中的磁性液体为分散相，第二注射器中的去离子水为连续相，第一注射器和第二注射器同时工作，磁性液体的注射速度小于去离子水，这样磁性液体将在去离子水的包覆下形成磁性液体液滴，并随着去离子水在Y型毛细管内的流动而向前运动。当第一注射器中磁性液体的注射速度一定时，在一定范围内，第二注射器中去离子水的注射速度越快，去离子水对磁性液体表面的剪切力越大，越容易形成磁性液体液滴，磁性液体液滴的尺寸也就越小。当第一注射器中的磁性液体与第二注射器中的去离子水注射速度均恒定时，该装置就能够产生连续不断的尺寸完全相同的磁性液体液滴。
当产生的磁性液体液滴沿着Y型毛细管向前流动至第一级分叉处时，在初级线圈的作用下，磁性液体液滴将均匀分裂成两个大小完全相同的磁性液体液滴，当分裂后的磁性液体液滴流动至Y型毛细管第二级分叉处时，在第一次级线圈和第二次级线圈的作用下，磁性液体液滴将继续均匀分裂，这样就产生了体积为初始磁性液体液滴四分之一的磁性液体液滴，实现了磁性液体液滴的尺寸控制。
本发明的有益效果：
通过控制第一注射器中磁性液体的注射速度和第二注射器中去离子水的注射速度，能够得到完全相同的磁性液体液滴，磁性液体在Y型毛细管、初级感线圈、第一次级线圈和第二次级线圈的作用下，尺寸能够不断减小，这样就能够很方便的得到尺寸完全相同、大小可控的磁性液体液滴。
附图说明
图1一种磁性液体液滴分离装置。
图中：注射泵1，第一注射器2，第二注射器3，Y型毛细管4，初级线圈5，第一次级线圈6-1，第二次级线圈6-2。
具体实施方式
以附图1为具体实施方式对本发明作进一步说明：
注射泵1为双通道注射泵，第一注射器2为第一通道，第二注射器3为第二通道，将磁性液体注入到第一注射器2内，将去离子水注入到第二注射器3内，两注射器单独工作，相互之间无影响，将第一注射器2与Y型毛细管4的下端入口相连，将第二注射器3与Y型毛细管4的左端入口相连。两个均匀、对称、等匝数的线圈共同构成初级线圈5，将初级线圈5沿着Y型毛细管4第一级分叉处的轴线对称固定，并以同样的方式将第一次级线圈6-1和第二次级线圈6-2固定在Y型毛细管4的第二级分叉处，初级线圈5、第一次级线圈6-1和第二次级线圈6-2中的激励电流完全相同。
工作时，第一注射器2中的磁性液体为分散相，第二注射器3中的去离子水为连续相，第一注射器2和第二注射器3同时工作，磁性液体的注射速度小于去离子水，这样磁性液体将在去离子水的包覆下形成磁性液体液滴，如图1中Y型毛细管4中的圆形图案所示，并随着去离子水在Y型毛细管4内的流动而向前运动。当第一注射器2中磁性液体的注射速度一定时，在一定范围内，第二注射器3中去离子水的注射速度越快，去离子水对磁性液体表面的剪切力越大，越容易形成磁性液体液滴，磁性液体液滴的尺寸也就越小。当第一注射器2中的磁性液体与第二注射器3中的去离子水注射速度均恒定时，该装置就能够产生连续不断的尺寸完全相同的磁性液体液滴。
当产生的磁性液体液滴沿着Y型毛细管4向前流动至第一级分叉处时，在初级线圈5的作用下，磁性液体液滴将均匀分裂成两个大小完全相同的磁性液体液滴，当分裂后的磁性液体液滴流动至Y型毛细管4第二级分叉处时，在第一次级线圈6-1和第二次级线圈6-2的作用下，磁性液体液滴将继续均匀分裂，这样就产生了体积为初始磁性液体液滴四分之一的磁性液体液滴，实现了磁性液体液滴的尺寸控制。
该装置能够通过控制第一注射器2中磁性液体的注射速度和第二注射器3中去离子水的注射速度，得到完全相同的磁性液体液滴，磁性液体液滴在Y型毛细管4、初级感线圈5、第一次级线圈6-1和第二次级线圈6-2的作用下，尺寸能够不断减小，这样就能够很方便的得到尺寸完全相同、大小可控的磁性液体液滴。

Claims (1)

1.一种磁性液体液滴分离装置，其特征在于：
该装置包括：注射泵(1)，第一注射器(2)，第二注射器(3)，Y型毛细管(4)，初级线圈(5)，第一次级线圈(6-1)，第二次级线圈(6-2)；
注射泵(1)为双通道注射泵，第一注射器(2)为第一通道，第二注射器(3)为第二通道，将磁性液体注入到第一注射器(2)内，将去离子水注入到第二注射器(3)内，两注射器单独工作，相互之间无影响，将第一注射器(2)与Y型毛细管(4)的下端入口相连，将第二注射器(3)与Y型毛细管(4)的左端入口相连；两个均匀、对称、等匝数的线圈共同构成初级线圈(5)，将初级线圈(5)沿着Y型毛细管(4)第一级分叉处的轴线对称固定，并以同样的方式将第一次级线圈(6-1)和第二次级线圈(6-2)固定在Y型毛细管(4)的第二级分叉处，初级线圈(5)、第一次级线圈(6-1)以及第二次级线圈(6-2)中的激励电流完全相同；磁性液体的注射速度小于去离子水。
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