CN107505231A - 一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备 - Google Patents
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Abstract
一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备，包括加热台、玻璃罩、升降台、温度控制器、光源、导轨、侧拍高速摄像头、正拍高速摄像头、夹具、计算机；其中，加热台置于升降台台面上，玻璃罩罩在加热台上，玻璃罩左右侧面分别设有进气孔和出气孔，加热台与温度控制器连接；侧拍高速摄像头放置于导轨上，侧拍高速摄像头与光源分别位于加热台的两侧，侧拍高速摄像头、加热台和光源位于同一轴线上；正拍高速摄像头被专用夹具固定于加热台正上方，两个摄像头与计算机连接。本发明可实时同步监测钎料熔化润湿铺展过程的三相线和润湿角的动态变化，可以得到三相线、润湿角随时间和温度变化的实时数据，可以大大的节约实验时间。
Description
技术领域
本发明涉及熔体物理性质测量技术领域，具体涉及钎料熔化润湿性铺展过程观测设备。
背景技术
润湿是固体表面上的气体被液体取代的过程，铺展是少量液体在固体表面自动展开，形成一层薄膜的过程，对钎料润湿铺展过程的观测主要是观测不同钎料在不同基体材料表面的润湿铺展状况，主要参数有润湿角和铺展面积。
在现有设备中，譬如申请号为201120244920.9，公开号为CN 202188999U的一种预成型焊片润湿性测试装置，该设备利用与加热台位于同一轴线的摄像头对焊片铺展过程进行观测；以及申请号为201110166150.6，公开号为CN102353620A的测定高温润湿性装置及方法，该设备主要利用位于加热台上的加热体通孔的对称轴线处于同一水平线上前后方和左右方摄像机对焊料熔化过程润湿角动态变化过程进行观测。
上述设备均为单独测量润湿角变化，或单独测量润湿铺展面积和三相线移动的，可见现有的记录测量设备中并没有实时同步测量上述润湿角、铺展面积和三相线移动信息的设备，无法全面的反映钎料熔化时润湿铺展动态过程。或为了获得更为全面表征钎料润湿性的数据，对钎料熔化时润湿角和铺展面积动态变化以及三相线移动信息进行分别测量，这样会提高监测时间及成本。同时由于钎料熔化过程是不可重复的，使得分别测量获得的润湿角、铺展面积和三相线移动数据用来描述一种钎料润湿性的方法会加大误差，对实验结果造成一定的偏差。故发明一种既能在高温下保护好内部气氛、焊料、母材，又能实时同步监测钎料熔化润湿铺展过程中三相线移动和动态润湿角的设备显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是针对现有装置的不足，提供一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备。
本发明通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备，包括加热台、玻璃罩、升降台、温度控制器、光源、导轨、侧拍高速摄像头、正拍高速摄像头、夹具、计算机。其中，加热台置于升降台的台面上，玻璃罩罩在加热台上，玻璃罩左右侧面分别设有保护气进气孔和出气孔，加热台与温度控制器连接；侧拍高速摄像头放置于导轨上，侧拍高速摄像头与光源分别位于加热台的两侧，侧拍高速摄像头、加热台和光源位于同一轴线上；正拍高速摄像头被专用夹具固定于加热台正上方，两个摄像头与计算机连接，并受计算机控制。
本发明也可以若要得到更为可靠的润湿角数据，可以用360°可调夹具在加热台侧面固定一个辅助测量润湿角摄像头。
本发明所述的设备的安装步骤如下。
1、加热台固定于导轨上，并与温度控制器连接。玻璃罩侧面分别具有保护气出气孔和进气孔可以通入稀有气体对熔化钎料进行保护，用其将加热台密封。
2、侧拍高速摄像头放置于导轨上，并与计算机连接。
3、在放置装置的桌面上固定一个夹具用于固定正拍摄像头。
4、使用夹具另一头将正拍摄像头固定在加热台正上方。
5、若要得到更为可靠的润湿角数据，可利用360°可调夹具在加热台侧面固定一个辅助测量润湿角摄像头。
本发明的技术效果是：本发明可以实时同步监测钎料熔化时侧面和正面动态变化，并可以随时采集图像或者录像，可以实时的观测钎料熔化时的三相线移动及润湿角动态变化过程，更有利于钎料润湿铺展过程的研究，同时可以大大节约试验的时间。
附图说明
图1为一种可以对钎料熔化润湿铺展过程中三相线移动和动态润湿角实时同步监测的设备示意图。图中，1为加热台、2为玻璃罩、3为升降台、4为温度控制器、5为光源、6为导轨、7为侧拍高速摄像头、8为正拍高速摄像头、9为夹具、10为计算机。
具体实施方式
本发明将结合附图通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
图1为本发明一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备，包括加热台1、玻璃罩2、升降台3、温度控制器4、光源5、导轨6、侧拍高速摄像头7、正拍高速摄像头8、夹具9、控制计算机10。其中加热台1置于升降台3的台面上，玻璃罩2罩在加热台1上，玻璃罩2左右侧面分别设有保护气进气孔和出气孔，加热台1与温度控制器4连接；侧拍高速摄像头7放置于导轨3上，侧拍高速摄像头7与光源5分别位于加热台1的两侧，侧拍高速摄像头7、加热台1和光源5位于同一轴线上；正拍高速摄像头8被专用夹具9固定于加热台1正上方，两个摄像头与计算机10连接，并受计算机10控制
实施例2。
采用正侧面实时观测方法对SnAgBi钎料在铜板润湿铺展动态过程进行观测，其步骤如下。
选取一块表面光整的大小为5cm×5cm×0.5cm正方形铜板，对其进行打磨、抛光，将直径为1cm，厚度为2mm的SnAgBi钎料放于制作好的铜板中心；将它们放入加热台上，试验在高纯氩气保护下进行加热。在试验前先充5min的氩气，使得氩气充满玻璃罩，将温度控制器的温度设定为200℃，开始加热，在快到钎料熔化温度前打开正拍和侧拍摄像设备，对钎料熔化过程进行记录。得到了钎料熔化动态过程的正侧面影像。对获得的影响进行处理，得到润湿角与铺展面积及三相线随时间变化的动态数据。
实施例3。
采用正侧面实时观测方法对SnAgBi钎料在铜板润湿铺展动态过程进行观测，其步骤如下。
选取一块表面光整的大小为8cm×8cm×0.5cm正方形铜板，对其进行打磨、抛光，将直径为1cm，厚度为2mm的钎料放于制作好的铜板中心；将它们放入加热台上，试验在高纯氩气保护下进行加热。在试验前先充5min的氩气，使得氩气充满玻璃罩，将温度控制器的温度设定为200℃，开始加热，在快到钎料熔化温度前打开正拍和侧拍摄像设备，对钎料熔化过程进行记录。得到了钎料熔化动态过程的正侧面影像。对获得的影响进行处理，得到润湿角与铺展面积及三相线随时间变化的动态数据。
实施例4。
采用正侧面实时观测方法对SnAgBi钎料在镍板润湿铺展动态过程进行观测，其步骤如下。
选取一块表面光整的大小为8cm×8cm×0.5cm正方形镍板，对其进行打磨、抛光，将直径为1cm，厚度为2mm的钎料放于制作好的镍板中心；将它们放入加热台上，试验在高纯氩气保护下进行加热。在试验前先充5min的氩气，使得氩气充满玻璃罩，将温度控制器的温度设定为200℃，开始加热，在快到钎料熔化温度前打开正拍和侧拍摄像设备，对钎料熔化过程进行记录。得到了钎料熔化动态过程的正侧面影像。对获得的影响进行处理，得到润湿角与铺展面积及三相线随时间变化的动态数据。
Claims (2)
1.一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备，其特征是包括加热台、玻璃罩、升降台、温度控制器、光源、导轨、侧拍高速摄像头、正拍高速摄像头、夹具、计算机；其中，加热台置于升降台的台面上，玻璃罩罩在加热台上，玻璃罩左右侧面分别设有保护气进气孔和出气孔，加热台与温度控制器连接；侧拍高速摄像头放置于导轨上，侧拍高速摄像头与光源分别位于加热台的两侧，侧拍高速摄像头、加热台和光源位于同一轴线上；正拍高速摄像头被专用夹具固定于加热台正上方，两个摄像头与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种实时同步监测钎料熔化过程中三相线移动和动态润湿角的设备，其特征是在用360°可调夹具在加热台侧面固定一个辅助测量润湿角摄像头。
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