CN206879179U - 一种改良的气液两相等离子体产生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种改良的气液两相等离子体产生装置，包括底座，所述底座上固定连接有前、后两端通透的圆柱形筒体，圆柱形筒体的前端和后端分别设置有前端盖和后端盖，其特征在于：所述圆柱形筒体下端的内壁固定连接有安装板，安装板上设有凹槽，凹槽内设有水槽，所述水槽内设置有固定极板部件，所述圆柱形筒体上端的内壁左右两侧固定连接有安装凸台，两个安装凸台之间固定连接有固定连接板，所述固定连接板上设有活动极板部件，且活动极板部件和固定极板部件相对设置。该装置可实现不同气体成分的单一气相介质及不同液体成分的气相介质阻挡放电，实现聚丙烯等聚合物材料的等离子体表面改性实验，改善材料亲水性等物理化学性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验设备领域，尤其是涉及一种改良的气液两相等离子体产生装置。
背景技术
低温等离子体技术是一种新兴的高级氧化技术，是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性技术，具有能耗低、效率高、无二次污染等明显优点。介质阻挡放电等离子体对聚丙烯等聚合物材料的表面处理，其优点在于作用的时间短，有效作用只限于表面层，不会损伤材料的主要性能。但是常压低温介质阻挡放电等离子体因其产生的活性物种，如高能量的电子、自由基可引发难以发生的化学反应在降解反应、合成反应、材料制备及改性方面受到广泛关注。单纯气体放电等离子体所引发的化学反应机理为自由基历程，这对于完全降解反应是有利的，但对于合成反应而言，目的产物选择性较低。为提高合成反应产物的选择性或提高降解反应效率，向单纯气体放电等离子体引入固体或液体介质。相对于固体介质，液相介质具有流动性和蒸发性等特殊性质，对等离子体放电性质的影响更大，且大多数化学反应在液相中进行，因此研究低温等离子体作用下液相中的化学反应具有重要意义。但是目前气液两相等离子体装置产品存在装置受压不均匀、气密性不足、实际液相操作不灵便和能耗成本高的缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种改良的气液两相等离子体产生装置，保证装置的受压均匀，确保装置的气密性，操作灵活方便，能耗成本低。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种改良的气液两相等离子体产生装置，包括底座，所述底座上固定连接有前、后两端通透的圆柱形筒体，圆柱形筒体的前端和后端分别设置有前端盖和后端盖，所述圆柱形筒体下端的内壁固定连接有安装板，安装板上设有凹槽，凹槽内设有水槽，所述水槽内设置有固定极板部件，所述圆柱形筒体上端的内壁左右两侧固定连接有安装凸台，两个安装凸台之间固定连接有固定连接板，所述固定连接板上设有活动极板部件，且活动极板部件和固定极板部件相对设置。
所述固定极板部件包括与凹槽配套使用的凹板，凹板上固定连接有下极板。
所述活动极板部件包括绝缘连接杆、调整螺杆、上极板、调整手轮、限位轴、活动螺母、定位柱、位移传感器触板、位移传感器触头，所述绝缘连接杆竖直设置，绝缘连接杆的下端与上极板可拆卸连接，调整螺杆位于竖直绝缘连接杆的上方，且调整螺杆的下端与绝缘连接杆的上端通过活动螺母连接，调整螺杆的上端设置于固定连接板之上，调整螺杆的上端端部与调整手轮固定连接，所述限位轴垂直穿过绝缘连接杆设置，限位轴的左端与位移传感器触板固定连接，限位轴的右端与竖直设置的定位柱下端固定连接，定位柱的上端穿过固定连接板，并与固定连接板卡接。
所述前端盖上分别设有左电极柱和右电极柱，后端盖上设有进气孔和出气孔。
所述调整螺杆、活动螺母、上极板、下极板的中心线均在同一直线上。
所述前端盖上设有前观察窗，后端盖上设有后观察窗，前观察窗和后观察窗均由石英玻璃制成。
所述限位轴的数量为两个。
所述圆柱形筒体的上端安装有负压气压表。
本实用新型的有益效果是，本实用新型能够保证装置的受压均匀，确保装置的气密性，操作灵活方便，能耗成本低，可实现不同气体成分的单一气相介质及不同液体成分的气相介质阻挡放电，实现聚丙烯等聚合物材料的等离子体表面改性实验，改善材料亲水性等物理化学性能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型去掉前端盖的结构示意图；
图3为本实用新型活动极板部件的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。
如图1、图2所示，一种改良的气液两相等离子体产生装置，包括底座1，所述底座1上固定连接有前、后两端通透的圆柱形筒体2，圆柱形筒体2的上端安装有负压气压表27，实验时需要对装置进行抽真空处理，负压气压表27能够准确的显示装置内的压力。圆柱形筒体2的前端和后端分别设置有前端盖3和后端盖4，前端盖3上分别设有左电极柱21和右电极柱22，后端盖4上设有进气孔23和出气孔24，前端盖3上设有前观察窗25，后端盖4上设有后观察窗26，前观察窗25和后观察窗26均由石英玻璃制成，便于在实验的过程中对装置内的情况进行观察。所述圆柱形筒体2下端的内壁固定连接有安装板5，安装板5上设有凹槽6，凹槽6内设有水槽7，所述水槽7内设置有固定极板部件，所述圆柱形筒体2上端的内壁左右两侧固定连接有安装凸台8，两个安装凸台8之间固定连接有固定连接板9，所述固定连接板9上设有活动极板部件，且活动极板部件和固定极板部件相对设置。
所述固定极板部件包括与凹槽6配套使用的凹板10，凹板10上固定连接有下极板11，其中下极板11放置在水槽7内，当水槽7内加入水之后水能够淹没下极板11。
如图3所示，所述活动极板部件包括绝缘连接杆12、调整螺杆13、上极板14、调整手轮15、限位轴16、活动螺母17、定位柱18、位移传感器触板19、位移传感器触头20，所述绝缘连接杆12竖直设置，绝缘连接杆12的下端与上极板14可拆卸连接，上极板14与下极板11相对设置，所述调整螺杆13、活动螺母17、上极板14、下极板11的中心线均在同一直线上。调整螺杆13位于竖直绝缘连接杆12的上方，且调整螺杆13的下端与绝缘连接杆12的上端通过活动螺母17连接，调整螺杆13的上端设置于固定连接板9之上，调整螺杆13的上端端部与调整手轮15固定连接，所述限位轴16垂直穿过绝缘连接杆12设置，限位轴16的左端与位移传感器触板19固定连接，限位轴16的右端与竖直设置的定位柱18下端固定连接，该实用新型中限位轴16的数量为两个，定位柱18的上端穿过固定连接板9，并与固定连接板9卡接。
当装置进行单一气相等离子体试验时，在后端盖4上设有进气孔23和出气孔24上分别安装进气管和出气管，当直接采用空气作为反应气体进行聚丙烯等聚合物材料的表面的改性实验时，可通过对上极板14与下极板11间的距离进行毫米量级的准确调整，向下旋转调整手轮15，进而带动调整螺杆13向下移动，调整螺杆13压动限位轴16，限位轴16带动指示位移传感器触板19、绝缘连接杆12、上极板14向下移动，改变上极板14与下极板11之间的距离，其中上极板14向下移动距离的大小由位移传感器触板19与位移传感器触头20之间的距离显示。调整好距离以后，将左电极柱21和右电极柱22与外部等离子体交流电源相连接，同时与电阻相串联，起到分压作用，再连接示波器，进行气体等离子体试验。通过示波器可以显示放电的电压、电流波形图，还可以读出有效放电电压、电流、有效值、峰峰值（上峰与下峰之间的差值）的大小。采集放电波形图用oringe软件分析实验数据。通过调整手轮15改变上极板14与下极板11之间的间距，例如间距为1毫米、2毫米、3毫米、4毫米时，分别进行等离子体放电试验，收集参数。试验的过程中可以通过前观察窗25和后观察窗26观察装置内的试验情况。
此外箱体内的空气还可以用氦气、氮气、二氧化碳、氧气等按照实验要求进行替换。
当装置进行产生液体等离子体试验时，打开前端盖3或后端盖4，向水槽7中添加水或丙酮等所需要的溶液，使下极板11浸入到液体中，然后剩余的试验操作步骤同气体等离子体试验的操作步骤相同。
等离子体放电测试试验结束以后，对其放电特性数据进行分析，研究放电参数（电压、功率、频率）对产生气液两相介质阻挡放电等离子体的影响。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。
Claims (5)
1.一种改良的气液两相等离子体产生装置，包括底座，所述底座上固定连接有前、后两端通透的圆柱形筒体，圆柱形筒体的前端和后端分别设置有前端盖和后端盖，其特征在于：所述圆柱形筒体下端的内壁固定连接有安装板，安装板上设有凹槽，凹槽内设有水槽，所述水槽内设置有固定极板部件，所述圆柱形筒体上端的内壁左右两侧固定连接有安装凸台，两个安装凸台之间固定连接有固定连接板，所述固定连接板上设有活动极板部件，且活动极板部件和固定极板部件相对设置；
所述固定极板部件包括与凹槽配套使用的凹板，凹板上固定连接有下极板；
所述活动极板部件包括绝缘连接杆、调整螺杆、上极板、调整手轮、限位轴、活动螺母、定位柱、位移传感器触板、位移传感器触头，所述绝缘连接杆竖直设置，绝缘连接杆的下端与上极板可拆卸连接，调整螺杆位于竖直绝缘连接杆的上方，且调整螺杆的下端与绝缘连接杆的上端通过活动螺母连接，调整螺杆的上端设置于固定连接板之上，调整螺杆的上端端部与调整手轮固定连接，所述限位轴垂直穿过绝缘连接杆设置，限位轴的左端与位移传感器触板固定连接，限位轴的右端与竖直设置的定位柱下端固定连接，定位柱的上端穿过固定连接板，并与固定连接板卡接；
所述前端盖上分别设有左电极柱和右电极柱，后端盖上设有进气孔和出气孔。
2.根据权利要求1所述一种改良的气液两相等离子体产生装置，其特征在于：所述调整螺杆、活动螺母、上极板、下极板的中心线均在同一直线上。
3.根据权利要求1所述一种改良的气液两相等离子体产生装置，其特征在于：所述前端盖上设有前观察窗，后端盖上设有后观察窗，前观察窗和后观察窗均由石英玻璃制成。
4.根据权利要求1所述一种改良的气液两相等离子体产生装置，其特征在于：所述限位轴的数量为两个。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述一种改良的气液两相等离子体产生装置，其特征在于：所述圆柱形筒体的上端安装有负压气压表。
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| CN108135067A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-06-08 | 河海大学常州校区 | 水雾介质阻挡放电等离子体及表面处理装置 |
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