CN209821015U - 一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，包括汽车尾气发生器、空气瓶和箱体；箱体为密封的中空箱体，一侧能够开合，汽车尾气发生器和空气瓶输出端均连接至箱体内部，箱体内部设置有加热棒、样品承台、后置灯、日光灯、注射器、水龙头、摄像机和风扇，箱体外设置有控制器和计算机，控制器输出端分别与加热棒、后置灯、日光灯、注射器、水龙头、摄像机和风扇的输入端连接；计算机与摄像机连接。能够模拟各个不同环境，实现不同环境因素对涂层材料影响下，测量涂层材料接触角。

Description

一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置

技术领域

本实用新型属于隧道工程室内试验领域，涉及一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置。

背景技术

隧道长期处于半封闭、潮湿的工作环境，内部空间狭小、空气流通性差，隧道围岩的漏水渗水，汽车尾气及隧道照明光源的长期作用，以及隧道空气中难以扩散的颗粒物和粉尘等都会对隧道内墙涂层产生污染，影响隧道行车安全。自清洁涂层材料是一种新型的涂料种类，其主要机理是墙体固体表面覆盖自清洁材料后，灰尘、水或离子颗粒等污染物不易粘附，或经过水的冲刷很容易去除，自清洁涂料作为一个全新的研究领域，具有广泛的建筑市场应用前景。涂层与水的接触角是衡量自清洁材料疏水自清洁效果的重要指标，但目前国内缺乏能够模拟在隧道真实的水流冲刷速度、温度、气体环境、光照条件下测量涂料接触角的仪器。因此不能很好的评价隧道内墙自清洁材料的疏水自清洁效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，能够模拟各个不同环境，实现不同环境因素对涂层材料影响下，测量涂层材料接触角。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，包括汽车尾气发生器、空气瓶和箱体；

箱体为密封的中空箱体，一侧能够开合，汽车尾气发生器和空气瓶输出端均连接至箱体内部，箱体内部设置有加热棒、样品承台、后置灯、日光灯、注射器、水龙头、摄像机和风扇，日光灯照射方向朝向样品承台表面；注射器位于样品承台上方，注射器针头朝向样品承台表面；样品承台底部设置有直线往复机构，直线往复机构运动方向为竖直方向，直线往复机构伸长至极限距离时，样品承台表面与注射器针头间距为3mm～5mm；摄像机的镜头朝水平方向，位于样品承台一侧；后置灯与摄像机相对设置，位于样品承台另一侧；水龙头朝向样品承台表面；箱体外设置有控制器和计算机，控制器输出端分别与加热棒、后置灯、日光灯、注射器、水龙头、摄像机和风扇的输入端连接；计算机与摄像机连接。

优选的，箱体内部设置有流量计、温度传感器和气体传感器，流量计、温度传感器和气体传感器的输出端均与控制器输入端连接。

进一步，流量计安装在水龙头内部。

再进一步，流量计采用涡轮流量计。

进一步，温度传感器设置在样品承台底部。

进一步，气体传感器设置在汽车尾气发生器输出端。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过使用不同的器件，模拟不同环境对涂层材料的影响，通过直线往复机构带动样品承台移动至注射器针头下方，能够接触到在注射器针头停留的液体，使水滴表面刚好接触样品并使其在样品表面躺滴，在通过摄像机将画面传送至计算机，通过计算机对涂层材料接触角的测量，实现在密闭条件下，精确对各环境因素的控制，自动完成对涂层材料接触角的测量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1为控制器，2为计算机，3为流量计，4为日光灯，5为风扇，6为加热棒，7为温度传感器，8为空气瓶，9为汽车尾气发生器，10为注射器，11为后置灯，12样品承台，13为气体传感器，14为进气管路，15为摄像机，16为水龙头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，箱体为密封的中空箱体，一侧能够开合，汽车尾气发生器9和空气瓶8输出端均连接至箱体内部，箱体内部设置有加热棒6、样品承台12、后置灯11、日光灯4、注射器10、水龙头16、摄像机15和风扇5，日光灯4照射方向朝向样品承台12表面；注射器10位于样品承台12上方，注射器10针头朝向样品承台12表面，本实用新型优选的采用微量注射器；样品承台12底部设置有直线往复机构，直线往复机构运动方向为竖直方向，直线往复机构伸长至极限距离时，样品承台12表面与注射器10针头间距为3mm～5mm；摄像机15的镜头朝水平方向，位于样品承台12一侧；后置灯11与摄像机15相对设置，位于样品承台12另一侧；水龙头16朝向样品承台12表面；箱体外设置有控制器1和计算机2，控制器1输出端分别与加热棒6、后置灯11、日光灯4、注射器10、水龙头16、摄像机15和风扇5的输入端连接；计算机2与摄像机15连接。

箱体内部设置有涡轮流量计、温度传感器7和气体传感器13，涡轮流量计、温度传感器7和气体传感器13的输出端均与控制器1输入端连接。涡轮流量计安装在水龙头16内部。温度传感器7设置在样品承台12底部。气体传感器13设置在汽车尾气发生器9输出端。

将涂层材料铺置在样品承盘表面，打开空气瓶8和汽车尾气发生器9，借助气体传感器13的读数调节汽车尾气的流量控制汽车尾气的浓度，气体通过进气管路14进入箱体中混合。通过控制器1改变光照强度对涂层材料样品进行照射。在气体进入仪器足够长时间后，启动加热棒6或风扇5，通过温度传感器7读取此时的温度。打开水龙头16，借助涡轮流量计读取水流的流量，通过控制流量模拟隧道中不同速度的水流对涂层材料进行冲刷。记录此时的光照强度、气体浓度、温度与流量。调节样品承台12和微量注射器针头的位置。设置好微量注射器的剂量，而后挤出一滴相应剂量的水滴，然后通过直线往复机构缓慢上升样品承台12，使直线往复机构伸长至极限距离时，水滴表面刚好接触样品并使其在涂层材料表面躺滴，注意保持液滴的形状。待液体稳定躺滴在涂层材料表面后，开启后置灯11和摄像机15，利用外接的计算机2自带的分析软件确定接触角的大小。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，其特征在于，包括汽车尾气发生器(9)、空气瓶(8)和箱体；

箱体为密封的中空箱体，一侧能够开合，汽车尾气发生器(9)和空气瓶(8)输出端均连接至箱体内部，箱体内部设置有加热棒(6)、样品承台(12)、后置灯(11)、日光灯(4)、注射器(10)、水龙头(16)、摄像机(15)和风扇(5)，日光灯(4)照射方向朝向样品承台(12)表面；注射器(10)位于样品承台(12)上方，注射器(10)针头朝向样品承台(12)表面；样品承台(12)底部设置有直线往复机构，直线往复机构运动方向为竖直方向，直线往复机构伸长至极限距离时，样品承台(12)表面与注射器(10)针头间距为3mm～5mm；摄像机(15)的镜头朝水平方向，位于样品承台(12)一侧；后置灯(11)与摄像机(15)相对设置，位于样品承台(12)另一侧；水龙头(16)朝向样品承台(12)表面；箱体外设置有控制器(1)和计算机(2)，控制器(1)输出端分别与加热棒(6)、后置灯(11)、日光灯(4)、注射器(10)、水龙头(16)、摄像机(15)和风扇(5)的输入端连接；计算机(2)与摄像机(15)连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，其特征在于，箱体内部设置有流量计(3)、温度传感器(7)和气体传感器(13)，流量计(3)、温度传感器(7)和气体传感器(13)的输出端均与控制器(1)输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，其特征在于，流量计(3)安装在水龙头(16)内部。

4.根据权利要求3所述的一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，其特征在于，流量计(3)采用涡轮流量计。

5.根据权利要求2所述的一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，其特征在于，温度传感器(7)设置在样品承台(12)底部。

6.根据权利要求2所述的一种隧道内墙自清洁材料接触角测量装置，其特征在于，气体传感器(13)设置在汽车尾气发生器(9)输出端。