CN109589649B - 一种反气泡运输装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反气泡运输装置方法。包括容器、气室、鼓气管、泡沫层、进气管、出气管，容器内储存有制备反气泡的液体，气室底部开口端有一泡沫层且端口与液面相接触，泡沫层位于液体表面，反气泡位于泡沫层底部，气室顶部开有两个分别插装有进气管和出气管的孔，鼓气管尾端伸入容器液面下方；气室携带反气泡潜入液体内部后，通过接通进气管进气控制反气泡在气室中的位置并实现反气泡释放；气室通过接通出气管吸气使反气泡完全进入气室，将气室开口端封闭、取出，实现反气泡在不同容器间的转移。本发明可以实现反气泡运输到液体内部任意位置，并可以实现反气泡在不同容器间的转移。
Description
技术领域
本发明涉及反气泡研究领域，具体涉及一种反气泡运输装置和方法。
背景技术
反气泡是一种并不常见的物理现象，具有与肥皂泡完全相反的结构：在液体环境中，一层气膜包裹着一个液球，每一个反气泡具有两层气液界面(如图2所示)。这种特殊结构使反气泡在微流体运输、气体润滑和促进气液界面化学反应效率方面具有巨大的应用潜力。
由于反气泡相对密度小于周围液体，实际制备的反气泡往往浮在液面上，而且极易随周围流体移动，给实验研究和观察带来不便。同时，现有的手段很难实现将漂浮的反气泡运输到液体内部或转移到其他容器。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，推动反气泡的工程应用，本发明提出了一种反气泡运输装置方法，用于实现反气泡的自由运输，
本发明的技术方案如下：
一、一种反气泡运输装置
包括容器、气室、鼓气管、泡沫层、进气管、出气管，容器内储存有制备反气泡的液体，气室底部开口端有一泡沫层且端口与液面相接触，泡沫层位于液体表面，反气泡位于泡沫层底部，气室顶部开有两个分别插装有进气管和出气管的孔，鼓气管尾端伸入容器液面下方，用于在气室开口端制备泡沫层。
所述反气泡的制备方法为射流法或振动法、液滴-液膜法、液滴冲击法等。
所述液体为含有表面活性剂的溶液或其他用于制备反气泡的粘性液体。
二、一种基于上述装置的反气泡运输方法
包括定点运输方法：所述气室携带反气泡潜入液体内部后，通过接通进气管进气控制反气泡在气室中的位置，或者通过接通进气管进气将反气泡赶出气室，释放到液体中。
还包括转移运输方法：所述气室开口端置入液面下方后，通过接通出气管吸气使反气泡完全进入气室，将气室开口端封闭后从容器中取出置于其他容器液体内，再次接通进气管进气释放反气泡，实现反气泡在不同容器间的转移。
所述泡沫层完全覆盖气室内的气液界面。
使用弹性塞或毛玻璃将气室开口端封闭。
所述气室通过外接机构在液体内沿垂直或水平方向运动，外接机构为自动电气装置或手动机械装置，外接机构可以是刚性结构，也可以是柔性结构。
所述进气管外接压气泵或外接其他充气装置；所述出气管外接真空泵或外接其他抽气装置。
所述气室开口直径大于反气泡直径，气室内放置有一个或多个反气泡。
本发明的有益效果是：
1)本发明通过气泡之间形成的特殊结构固定反气泡，避免了反气泡与外界面的接触。
2)本发明的气室结构可以实现反气泡运输到液体内部任意位置，并可以实现反气泡在不同容器间的转移。
3)本发明结构简单，安装方便，适用工作环境广泛。
附图说明
图1为反气泡运输装置示意图；
图2为反气泡与肥皂泡结构对比图；
图3为反气泡运输到液体内部过程示意图；
图4为反气泡在不同容器间转移过程示意图。
图中：1容器，2液体，3反气泡，4泡沫层，5气室，6进气管，7出气管，8鼓气管。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。附图中所描述的实施例仅是本发明的一种实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获取的其他所有实施例，都属于本发明保护范围。
如图1所示，容器1内储存有制备反气泡3的液体2，气室5底部开口端有一泡沫层4且端口与液面相接触，泡沫层4位于液体2表面，反气泡3位于泡沫层4底部，泡沫层4完全覆盖气室5内的气液界面，气室5顶部开有两个分别插装有进气管6和出气管7的孔，鼓气管8尾端伸入容器1液面下方，用于在气室5开口端制备泡沫层4；气室5开口直径大于反气泡3直径，气室5内放置有一个或多个反气泡3。
进气管6外接压气泵或外接其他充气装置，出气管7外接真空泵或外接其他抽气装置。气室5通过外接机构在液体2内沿垂直或水平方向运动，外接机构为自动电气装置或手动机械装置，外接机构可以是刚性结构，也可以是柔性结构。
如图2所示为反气泡3与肥皂泡的结构对比图，反气泡3具有与肥皂泡完全相反的结构，在液体环境中，一层气膜包裹着一个液球，每一个反气泡3具有两层气液界面。
本发明的工作过程如下：
将用于制备反气泡3的液体2储存于容器1中，气室5开口端置于液面下，气室5通过外接机构可以在垂直方向和水平方向运动，利用鼓气管8在气室5开口处制备泡沫层，用射流法制备反气泡并将反气泡置于泡沫层底部。
如图3所示为反气泡3运输到液体2内部的过程图，气室5携带反气泡3潜入液体2内部后，通过接通进气管6进气控制反气泡3在气室5中的位置，之后通过接通进气管6进气将反气泡3赶出气室5，释放到液体中。
如图4所示为反气泡3在不同容器间转移的过程图，气室5开口端置入液面下方后，通过接通出气管7吸气使反气泡3完全进入气室5，然后用毛玻璃将气室5开口端封闭后从容器1中取出，置于其他容器1液体2内，再次接通进气管6进气释放反气泡3，实现反气泡3在不同容器1间的转移。
以上所述内容，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的说明。以上内容仅为本发明的具体实施方式，不限于本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种反气泡运输装置，其特征在于：包括容器(1)、气室(5)、鼓气管(8)、泡沫层(4)、进气管(6)、出气管(7)，容器(1)内储存有制备反气泡(3)的液体(2)，气室(5)底部开口端有一泡沫层(4)且端口与液面相接触，泡沫层(4)位于液体(2)表面，反气泡(3)位于泡沫层(4)底部，气室(5)顶部开有两个分别插装有进气管(6)和出气管(7)的孔，鼓气管(8)尾端伸入容器(1)液面下方，用于在气室(5)开口端制备泡沫层(4)。
2.根据权利要求1所述的反气泡运输装置，其特征在于：所述反气泡(4)的制备方法为射流法或振动法、液滴-液膜法、液滴冲击法。
3.根据权利要求1所述的反气泡运输装置，其特征在于：所述液体(3)为含有表面活性剂的溶液或其他用于制备反气泡的粘性液体。
4.基于权利要求1～3任一所述装置的反气泡运输方法，其特征在于：
包括定点运输方法：所述气室(5)携带反气泡(3)潜入液体(2)内部后，通过接通进气管(6)进气控制反气泡(3)在气室(5)中的位置，或者通过接通进气管(6)进气将反气泡(3)赶出气室(5)，释放到液体(2)中；
还包括转移运输方法：所述气室(5)开口端置入液面下方后，通过接通出气管(7)吸气使反气泡(3)完全进入气室(5)，将气室(5)开口端封闭后从容器(1)中取出置于其他容器(1)液体(2)内，再次接通进气管(6)进气释放反气泡(3)，实现反气泡(3)在不同容器(1)间的转移。
5.根据权利要求4所述的反气泡运输方法，其特征在于：所述泡沫层(4)完全覆盖气室(5)内的气液界面。
6.根据权利要求4所述的反气泡运输方法，其特征在于：使用弹性塞或毛玻璃将气室(5)开口端封闭。
7.根据权利要求4所述的反气泡运输方法，其特征在于：所述气室(5)通过外接机构在液体(2)内沿垂直或水平方向运动，外接机构为自动电气装置或手动机械装置。
8.根据权利要求4所述的反气泡运输方法，其特征在于：所述进气管(6)外接压气泵或外接其他充气装置；所述出气管(7)外接真空泵或外接其他抽气装置。
9.根据权利要求4所述的反气泡运输方法，其特征在于：所述气室(5)开口直径大于反气泡(3)直径，气室(5)内放置有一个或多个反气泡(3)。
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