一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，包括進(jìn)液槽、料液攪拌裝置、第一變徑管、第二變徑管、纖維觀察裝置、顯微鏡、攝像頭傳感器、廢液槽和計(jì)算機(jī)；其中，料液攪拌裝置用于對(duì)進(jìn)液槽內(nèi)的料液進(jìn)行攪拌，進(jìn)液槽的出口連接第一變徑管的入口，第一變徑管的出口連接纖維觀察裝置的入口，纖維觀察裝置的出口連接第二變徑管的入口，第二變徑管的出口連接廢液槽的入口；纖維觀察裝置固定在顯微鏡的載物臺(tái)上，攝像頭傳感器用于將顯微鏡視野內(nèi)呈現(xiàn)的靜態(tài)圖像及動(dòng)態(tài)視頻傳遞至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將影像反映到顯示器上，實(shí)現(xiàn)纖維圖像實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察。本發(fā)明在不干擾纖維過濾過程的前提下，準(zhǔn)確記錄懸浮顆粒與過濾介質(zhì)接觸的動(dòng)態(tài)過程。
【專利說明】一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及分離工程、纖維過濾【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]纖維過濾是一種常用的相分離手段，是去除水中懸浮物的最有效手段之一。其主要依靠纖維介質(zhì)所提供的表面積來截留濾液中的懸浮物和膠體，并將截留物儲(chǔ)存于纖維床層的孔隙中。
[0003]在纖維過濾中，水中的懸浮物不斷積留形成積泥，使得纖維床層孔隙結(jié)構(gòu)不斷變化，從而影響床層的過濾效率。為探究積泥的形成過程及附著機(jī)理，積泥形態(tài)學(xué)理論從此發(fā)展，主要研究水中懸浮顆粒與過濾介質(zhì)接觸的物理化學(xué)過程。目前，對(duì)于積泥形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究大多采用靜態(tài)觀察纖維表面的積泥形態(tài)的方法，即在過濾結(jié)束后，緩慢放出濾床內(nèi)的積水，小心取出一些纖維，經(jīng)過脫水干燥，噴金等處理，置于電子掃描顯微鏡下觀察不同放大倍數(shù)的積泥形態(tài)。
[0004]靜態(tài)觀察法不僅復(fù)雜耗時(shí)，而且很容易破壞原有附著在纖維上的積泥結(jié)構(gòu)。且靜態(tài)觀察也不能為積泥的附 著機(jī)理提供可靠地實(shí)驗(yàn)依據(jù)，以致在建立過濾數(shù)學(xué)模型的過程中引入偏差，顯著影響了積泥形態(tài)學(xué)的發(fā)展。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其可以實(shí)時(shí)記錄纖維過濾過程，進(jìn)行長時(shí)間觀察和再現(xiàn)原過程，真正實(shí)現(xiàn)纖維過濾的微觀動(dòng)態(tài)觀察。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0007]一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，包括進(jìn)液槽、料液攪拌裝置、第一變徑管、第二變徑管、纖維觀察裝置、顯微鏡、攝像頭傳感器、廢液槽和計(jì)算機(jī)；其中，料液攪拌裝置用于對(duì)進(jìn)液槽內(nèi)的料液進(jìn)行攪拌，進(jìn)液槽的出口連接第一變徑管的入口，第一變徑管的出口連接纖維觀察裝置的入口，纖維觀察裝置的出口連接第二變徑管的入口，第二變徑管的出口連接廢液槽的入口 ；纖維觀察裝置固定在顯微鏡的載物臺(tái)上，攝像頭傳感器用于將顯微鏡視野內(nèi)呈現(xiàn)的靜態(tài)圖像及動(dòng)態(tài)視頻傳遞至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將影像反映到顯示器上，實(shí)現(xiàn)纖維圖像實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:纖維觀察裝置是玻璃毛細(xì)管，其內(nèi)徑為0.5-1.6mm，壁厚為0.1-0.15mm，長度為80_100mm，玻璃毛細(xì)管內(nèi)裝填待測試?yán)w維樣品。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:進(jìn)液槽的出口連接第一變徑管的入口的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)料液流量的閥門。
[0010]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:顯微鏡采用光學(xué)顯微鏡。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)在于:顯微鏡設(shè)有安裝攝像頭傳感器的預(yù)裝接口。[0012]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其在不干擾纖維過濾過程的前提下，準(zhǔn)確記錄懸浮顆粒與過濾介質(zhì)接觸的動(dòng)態(tài)過程，并可進(jìn)行長時(shí)間觀察和再現(xiàn)原過程，為纖維過濾積泥形態(tài)學(xué)的研究提供了一種有效實(shí)用的實(shí)驗(yàn)分析方法，真正實(shí)現(xiàn)纖維過濾的微觀動(dòng)態(tài)觀察。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0013] 圖1為本發(fā)明纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1、進(jìn)液槽；2、攪拌裝置；3、閥門；4、第一變徑管；5、第二變徑管；6、纖維觀察裝置；7、顯微鏡；8、攝像頭傳感器；9、廢液槽；10、計(jì)算機(jī)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]參照附圖1，本發(fā)明一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，包括進(jìn)液槽1、料液攪拌裝置2、閥門3、第一變徑管4、第二變徑管5、纖維觀察裝置6、顯微鏡7、攝像頭傳感器8、廢液槽9和計(jì)算機(jī)10 ;其中，料液攪拌裝置2用于對(duì)進(jìn)液槽I內(nèi)的料液進(jìn)行攪拌，進(jìn)液槽I的出口連接第一變徑管4的入口，且進(jìn)液槽I的出口連接第一變徑管4的入口的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)料液流量的閥門3 ;第一變徑管4的出口連接纖維觀察裝置6的入口，纖維觀察裝置6的出口連接第二變徑管5的入口，第二變徑管5的出口連接廢液槽9的入口，且第二變徑管5出水口要與大氣保持相通。
[0017]纖維觀察裝置6固定在顯微鏡7的載物臺(tái)上，攝像頭傳感器8用于將顯微鏡7視野內(nèi)呈現(xiàn)的靜態(tài)圖像及動(dòng)態(tài)視頻傳遞至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將影像反映到顯示器上，實(shí)現(xiàn)纖維圖像實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察。
[0018]其中，纖維觀察裝置6是玻璃毛細(xì)管，其內(nèi)徑為0.5-1.6mm，壁厚為0.1-0.15mm，長度為80-100mm，玻璃毛細(xì)管內(nèi)裝填待測試?yán)w維樣品，以供觀察。
[0019]顯微鏡7采用光學(xué)顯微鏡，且在顯微鏡7設(shè)有安裝攝像頭傳感器8的預(yù)裝接口。攝像頭傳感器8自帶驅(qū)動(dòng)軟件包，能夠在計(jì)算機(jī)10操作系統(tǒng)下快速安裝啟動(dòng)。
[0020]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0021]以過濾2000目的石墨粉為例，纖維選自纖維轉(zhuǎn)盤過濾器所用濾布，纖維絲徑約為20 μ m,配制濃度為1%的石墨粉懸浮液，攪拌均勻，準(zhǔn)備光學(xué)顯微鏡，并啟動(dòng)計(jì)算機(jī)上的圖像分析程序，通過顯微鏡調(diào)焦選擇清晰的視野，通過調(diào)節(jié)閥門開度控制液體流量，能夠清晰觀察到懸浮顆粒很快附著在纖維表面，后續(xù)的懸浮顆粒通過慣性碰撞，擴(kuò)散，重力沉降等作用實(shí)現(xiàn)纖維捕獲懸浮顆粒的過程，達(dá)到實(shí)時(shí)觀察懸浮物在纖維表面積留形成積泥的動(dòng)態(tài)效果O
[0022]需要補(bǔ)充的是，本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)液槽(I )、料液攪拌裝置(2)、第一變徑管(4)、第二變徑管(5)、纖維觀察裝置(6)、顯微鏡(7)、攝像頭傳感器(8)、廢液槽(9)和計(jì)算機(jī)(10);其中，料液攪拌裝置(2)用于對(duì)進(jìn)液槽(I)內(nèi)的料液進(jìn)行攪拌，進(jìn)液槽(I)的出口連接第一變徑管(4)的入口，第一變徑管(4)的出口連接纖維觀察裝置(6)的入口，纖維觀察裝置(6)的出口連接第二變徑管(5)的入口，第二變徑管(5)的出口連接廢液槽(9)的入口 ；纖維觀察裝置(6)固定在顯微鏡(7)的載物臺(tái)上，攝像頭傳感器(8)用于將顯微鏡(7)視野內(nèi)呈現(xiàn)的靜態(tài)圖像及動(dòng)態(tài)視頻傳遞至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將影像反映到顯示器上，實(shí)現(xiàn)纖維圖像實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其特征在于:纖維觀察裝置(6)是玻璃毛細(xì)管，其內(nèi)徑為0.5-1.6mm,壁厚為0.1-0.15mm,長度為80-100mm，玻璃毛細(xì)管內(nèi)裝填待測試?yán)w維樣品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其特征在于:進(jìn)液槽(I)的出口連接第一變徑管(4)的入口的管道上設(shè)有調(diào)節(jié)料液流量的閥門(3 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其特征在于，顯微鏡(7)采用光學(xué)顯微鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種纖維過濾實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)，其特征在于:顯微鏡(7)設(shè)有安裝攝像頭傳感器(8)的預(yù)裝接口。
【文檔編號(hào)】G01N15/04GK103933780SQ201410129052
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】江健, 劉宗寬, 賀延齡 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)