技术摘要:
本发明公开了乳状液中双弥散界面压力同步测量装置及方法和应用,所述乳状液中双弥散界面压力同步测量装置包括承载台、安装于承载台上的用于构建向不同方向压缩的油‑水界面的界面压力构建装置、及用于测定界面压力的测量装置。通过本发明实现了界面压力同步测量;同时 全部
背景技术:
目前,随着油水混合物乳状液研究范围的拓展,混合物乳状液中界面湍动、界面压 力、界面区的质量传递规律等内容被研究的越来越多。由于油-水混合物乳状液的介观(介 于宏观和微观)界面区存在纯净的油相和水相之间的弥散质量传递,弥散的组分在界面区 形成界面缔合物,而界面缔合物在界面区的存在将对界面压力产生影响。 由于宏观的油-水界面可以看作是由大量的介观(微观)界面组成,因此,对宏观界 面的作用也可以反应介观界面区的实际效果。缔合物在界面区形成以后将短暂存在于界面 区,当界面被压缩时缔合物积累将导致界面压力快速升高;当停止压缩界面区时,缔合物具 有反向的迁移趋势,缔合物反向迁移又将导致界面压力缓慢降低。油-水界面区界面压力的 这种变化信号非常微弱,需要反应迅速、结构简单、测量精确的装置来测量。 现存的界面压力的测量装置精度高的成本很高,一台设备动辄几万元;而结构简 单的设备成本虽然稍低,但是测量精度和反应速度难以满足使用要求,界面压力微小变化 难以准确测量;最重要的一点是当向不同方向(由水向油压缩/由油向水压缩)压缩油-水界 面时现存的装置难以同时同步测量两处界面的界面压力变化。因此,设计一款能够解决以 上问题并满足使用要求的油-水界面压力测量装置迫在眉睫。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种乳状液中双弥散界面压力同步测量装 置及方法和应用,能够同时测量由油向水压缩和由水向油压缩两种不同压缩方向时的界面 压力变化,能够对微小界面压力变化信号迅速反应,实现界面压力同步测量;同时解决现存 的界面压力测量装置结构复杂或精度差、成本高的问题。 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是: 首先,本发明提供一种乳状液中双弥散界面压力同步测量装置,包括承载台、安装于承 载台上的用于构建向不同方向压缩的油-水界面的界面压力构建装置、及用于测定界面压 力的测量装置。 进一步的,所述的界面压力构建装置包括减速电机、左水槽、右水槽、可移动储油 槽、位于界面处的油-水压缩线和水-油压缩线、压缩标尺;所述的左水槽、右水槽分别位于 所述储油槽的左右两端;所述的压缩标尺与减速电机连接,压缩标尺通过滑轮装置安装在 承载台上,在减速电机的带动下移动进而压缩油-水压缩线和水-油压缩线对界面进行压 缩。 进一步的,所述的用于测定界面压力的测量装置包括四根拉伸线、天平和砝码,所 述的油-水压缩线和水-油压缩线的两端分别连接一根拉伸线,拉伸线的另一端连接砝码, 4 CN 111579144 A 说 明 书 2/5 页 砝码放置在天平上。 进一步的,所述承载台的两端均设置有两个减速电机,所述的滑轮装置包括安装 于所述压缩标尺两端的滑轮和动力线,动力线绕于滑轮上,并且一端连接在减速电机上,另 一端连接在用以固定动力线的位置承受拉力的固定栓上,减速电机同步运动,通过动力线 拉动滑轮旋转并带动压缩标尺运动。 进一步的,所述左水槽和右水槽分别设有左储水槽和右储水槽。 进一步的,所述的油-水压缩线和水-油压缩线为油、水均相斥的软线。 进一步的,所述拉伸线与承载台之间设置有用以规范拉伸线的位置和减少摩擦力 的线槽轮。 然后,本发明还提供一种乳状液中双弥散界面压力同步测量方法,包括以下步骤: S1、安装如前所述的乳状液中双弥散界面压力同步测量装置; S2、向所述储油槽加入硅油,向左储水槽和右储水槽分别加入去离子水,会在硅油与去 离子水连接处同时形成两个接触的界面,此处的界面就是测试界面压力的工作位置; S3、开始试验,将压缩标尺置于工作初始位置,将天平示数校准显示“0”,承载台上的左 水槽、右水槽分别和左储水槽和右储水槽连接在一起,在流动作用下硅油和去离子水会在 储油槽原先的位置形成两个平行的界面; S4、启动减速电机,压缩标尺在减速电机的带动下压缩界面,两个界面分别由水向硅油 压缩和由硅油向水压缩;界面处的油-水压缩线和水-油压缩线对界面产生压缩作用,界面 压力变化通过拉伸线向砝码施加运动趋势,天平的示数变化; S5、天平示数变化经过转化,反映界面压力变化量。 本发明还提供了乳状液中双弥散界面压力同步测量装置的应用,通过如前所述的 乳状液中双弥散界面压力同步测量方法测得不同压缩方向的界面压力,用于确定界面缔合 物向不同方向迁移的强度。 与现有技术相比,本发明优点在于: (1)解决如今缺少一款能够对微小界面压力变化信号迅速反应的测量装置的问题,能 够对微小界面压力变化信号迅速反应; (2)解决现存的界面压力测量装置难以同步测量不同压缩方向时不同界面压力的变化 规律的问题,能够同时测量由油向水压缩和由水向油压缩两种不同压缩方向时的界面压力 变化,实现界面压力同步测量; (3)由于两个界面是被同时同步压缩的,界面压力的变化也是同步的,通过两个界面压 力的差异就能够实现通过界面压力反映界面弥散传质规律的测量要求,将测得的不同压缩 方向的界面压力经过对比处理,就通过实验数据定量的反映了缔合物向不同方向迁移的强 度。 (4)解决现存的界面压力测量装置结构复杂或精度差、成本高的问题。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本 领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的 5 CN 111579144 A 说 明 书 3/5 页 附图。 图1为本发明的结构示意图。 图中,1、承载台;2、减速电机;3、固定栓;4、滑轮;5、线槽轮;6、变向滑轮;7、左水 槽;8、左储水槽;9、电源线;10、电源;11、油-水压缩线;12、储油槽;13、水-油压缩线;14、压 缩标尺;15、右水槽; 16、右储水槽;17、拉伸线;18、固定轴;19、轻质横杆;20、天平;21、砝 码;22、动力线。