CN110095385A - 一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置，包括底座及两个对称竖立在底座上的支撑架；该简易测量装置还包括转动轴、载样平台和用于驱动转动轴转动的角度指示组件；载样平台通过其底部连接件固定在转动轴的轴杆上；转动轴的两个端部通过轴承安装在支撑架之间；角度指示组件安装在其中一个支撑架的外侧，角度指示组件连接位于该侧的转动轴的轴端，当转动角度指示组件时，载样平台跟随转动轴转动。本测量装置体积小，设计简洁，工作原理简单，传动方便，设置了手动角度指示组件，只需通过旋转旋钮即可带动载样台改变倾斜角度，使液滴滚落，通过读取指针所指向的角度盘上刻度线的读数，即可测得其临界滚动角，效率高，准确性好。
Description
技术领域
本发明涉及角度测量装置，尤其涉及一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置。
背景技术
近年来，仿生微纳米材料受到广泛关注，通过模仿自然界中具有超疏水、自清洁、抗粘附功能的动植物表面，如荷叶、芋头叶、弹尾虫等，对其生物特征参数进行提取和定量统计，通过与现实情况进行对比对照，从而进行演化计算，建立以生物体表形状、数量、尺度和分布等参数为基础的仿生形态模型，最后引入材料表面，可使材料获得优异的防水、防污及脱附性能。
液滴的静态接触角(CA)和滚动角(SA)是评价材料表面是否具有超疏水、自清洁等功能的重要参数。静态接触角是指液滴在气、液、固三相交点处所作的气-液界面在液体一方的切线与固-液交界线之间的夹角；滚动角是指液滴在倾斜表面上刚好发生滚动时，倾斜表面与水平面所形成的临界角度。可通过测量静态接触角和滚动角来比较不同材料的疏水性，一般当水滴的CA>150°和SA<10°时可认为该材料具有超疏水性，接触角越大、滚动角越小，代表材料的疏水性越好。目前，液滴静态接触角的测量平台已经成熟并商业化，如上海中晨公司生产的JC2000D1型接触角测量仪，然而市场上尚未发现液滴滚动角的专用测量装置。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置。
本发明通过下述技术方案实现：
一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置，包括底座1及两个对称竖立在底座1上的支撑架12；
该简易测量装置还包括转动轴8、载样平台6和用于驱动转动轴8转动的角度指示组件；
所述载样平台6通过其底部连接件固定在转动轴8的轴杆上；
所述转动轴8的两个端部通过轴承安装在支撑架12之间；
所述角度指示组件安装在其中一个支撑架12的外侧，角度指示组件连接位于该侧的转动轴8的轴端，当转动角度指示组件时，载样平台6跟随转动轴8转动。
所述角度指示组件包括定位套2、角度盘4和带联轴杆32的旋钮3；旋钮3上设有指针31；
所述定位套2的轴孔对应转动轴8的轴端，并通过螺栓固定在支撑架12上；
所述角度盘4固定贴合在定位套2的端面上；
所述旋钮3的联轴杆32位于定位套2的轴孔，并与其转动配合；
所述旋钮3的联轴杆32端部与转动轴8的轴端通过榫卯方式联接；
所述旋钮3转动时，带动载样平台6旋转，指针31所指向的角度盘4上刻度线的读数为载样平台6旋转角度，当旋转至某一角度时液滴开始滚动或滑落，此角度即为载样平台6上的样品表面的液滴滚动角。
所述定位套2上具有一螺纹孔，在螺纹孔内设有一可调螺栓5，用于顶紧或松开旋钮3联轴杆32，用于固定载样平台6的旋转角度。
所述底座1的侧边设置一限位顶板13，其位于载样平台6一侧下方，用于限制载样平台6向该方向运动，当载样平台6与水平面平行时，其底面与限位顶板13相抵。
所述载样平台6的连接件与转动轴8之间套设连接，并在连接件与转动轴8的衔接面上分别开设有矩形健槽，并在矩形健槽内嵌入矩形键7。
所述轴承为深沟球轴承11。
所述底座1和支撑架12为一体成型结构。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明体积小，设计简洁，工作原理简单，传动方便，设置了手动角度指示组件，只需通过旋转旋钮即可带动载样台改变倾斜角度，使液滴滚落，通过读取指针所指向的角度盘上刻度线的读数，即可测得其临界滚动角，效率高，准确性好。
本发明转动轴8、载样平台6和角度指示组件均为可拆卸结构，拆卸组装方便。
本发明在上述结构基础上，还可进一步以电机代替旋钮传动、数显指示旋转角度，使测量结果更为精确。
附图说明
图1为本发明材料表面液滴滚动角的简易测量装置剖面结构示意图。
图2为本发明立体结构示意图。
图3为本发明角度指示组件结构示意图。
图4为本发明底座及其支撑架结构示意图。
图5为本发明载样平台处于测量状态示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1～5所示。本发明公开了一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置，包括底座1及两个对称竖立在底座1上的支撑架12；
该简易测量装置还包括转动轴8、载样平台6和用于驱动转动轴8转动的角度指示组件；
所述载样平台6通过其底部连接件固定在转动轴8的轴杆上；
所述转动轴8的两个端部通过轴承安装在支撑架12之间；
所述角度指示组件安装在其中一个支撑架12的外侧，角度指示组件连接位于该侧的转动轴8的轴端，当转动角度指示组件时，载样平台6跟随转动轴8转动。
所述角度指示组件包括定位套2、角度盘4和带联轴杆32的旋钮3；旋钮3上设有指针31；
所述定位套2的轴孔对应转动轴8的轴端，并通过螺栓固定在支撑架12上；
所述角度盘4固定贴合在定位套2的端面上；
所述旋钮3的联轴杆32位于定位套2的轴孔，并与其转动配合；
所述旋钮3的联轴杆32端部与转动轴8的轴端通过榫卯方式联接；
所述旋钮3转动时，带动载样平台6旋转，指针31所指向的角度盘4上刻度线的读数为载样平台6旋转角度，当旋转至某一角度时液滴开始滚动或滑落，此角度即为载样平台6上的样品表面的液滴滚动角。
所述定位套2上具有一螺纹孔，在螺纹孔内设有一可调螺栓5，用于顶紧或松开旋钮3联轴杆32，用于固定载样平台6的旋转角度。
所述底座1的侧边设置一限位顶板13，其位于载样平台6一侧下方，用于限制载样平台6向该方向运动，当载样平台6与水平面平行时，其底面与限位顶板13相抵。该限位顶板13的高度可调，可通过在限位顶板13与底座1之间设置丝杆或者螺钉顶升，以调节其高度。当然也可在限位顶板13上平面放置量块或者不同厚的的垫片来增加限位顶板13高度，进而调节载样平台6处于水平校零位置。
所述载样平台6的连接件与转动轴8之间套设连接，并在连接件与转动轴8的衔接面上分别开设有矩形健槽，并在矩形健槽内嵌入矩形键7。防止载样平台6与转动轴8相互之间转动。
所述轴承为深沟球轴承11。
所述底座1和支撑架12为一体成型结构。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种材料表面液滴滚动角的简易测量装置，包括底座(1)及两个对称竖立在底座(1)上的支撑架(12)；
其特征在于：该简易测量装置还包括转动轴(8)、载样平台(6)和用于驱动转动轴(8)转动的角度指示组件；
所述载样平台(6)通过其底部连接件固定在转动轴(8)的轴杆上；
所述转动轴(8)的两个端部通过轴承安装在支撑架(12)之间；
所述角度指示组件安装在其中一个支撑架(12)的外侧，角度指示组件连接位于该侧的转动轴(8)的轴端，当转动角度指示组件时，载样平台(6)跟随转动轴(8)转动。
2.根据权利要求1所述材料表面液滴滚动角的简易测量装置，其特征在于：所述角度指示组件包括定位套(2)、角度盘(4)和带联轴杆(32)的旋钮(3)；旋钮(3)上设有指针(31)；
所述定位套(2)的轴孔对应转动轴(8)的轴端，并通过螺栓固定在支撑架(12)上；
所述角度盘(4)固定贴合在定位套(2)的端面上；
所述旋钮(3)的联轴杆(32)位于定位套(2)的轴孔，并与其转动配合；
所述旋钮(3)的联轴杆(32)端部与转动轴(8)的轴端通过榫卯方式联接；
所述旋钮(3)转动时，带动载样平台(6)旋转，指针(31)所指向的角度盘(4)上刻度线的读数为载样平台(6)旋转角度，即为载样平台(6)上的样品表面的液滴滚动角。
3.根据权利要求2所述材料表面液滴滚动角的简易测量装置，其特征在于：所述定位套(2)上具有一螺纹孔，在螺纹孔内设有一可调螺栓(5)，用于顶紧或松开旋钮(3)联轴杆(32)，用于固定载样平台(6)的旋转角度。
4.根据权利要求2所述材料表面液滴滚动角的简易测量装置，其特征在于：所述底座(1)的侧边设置一限位顶板(13)，其位于载样平台(6)一侧下方，用于限制载样平台(6)向该方向运动，当载样平台(6)与水平面平行时，其底面与限位顶板(13)相抵。
5.根据权利要求3所述材料表面液滴滚动角的简易测量装置，其特征在于：所述载样平台(6)的连接件与转动轴(8)之间套设连接，并在连接件与转动轴(8)的衔接面上分别开设有矩形健槽，并在矩形健槽内嵌入矩形键(7)。
6.根据权利要求1所述材料表面液滴滚动角的简易测量装置，其特征在于：所述轴承为深沟球轴承(11)。
7.根据权利要求1所述材料表面液滴滚动角的简易测量装置，其特征在于：所述底座(1)和支撑架(12)为一体成型结构。
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