泡沫分析儀的智能模塊設計主要由以下核心組件構成:
1.泡沫發生模塊
鼓氣發泡模塊:通過可控流量的多孔玻璃過濾器向液體中注入氣體(如空氣、氮氣、二氧化碳等),標配質量流量控制器,并集成大氣壓力傳感器以精確調整流速。
機械攪拌發泡模塊:在攪拌室中以軟件控制的速率機械攪拌液體,轉速根據液體粘度動態調整,確保泡沫生成的一致性。
外部泡沫測量模塊:配備石英試管或硼硅玻璃管,用于研究外部設備產生的泡沫,支持室溫下測量,并可通過不同尺寸管體適配多樣化需求。
玻璃泡沫測量管:作為泡沫上升和測量的核心空間,采用圓柱形設計,便于觀察泡沫形態變化。
主CCD相機:實時捕獲泡沫柱的宏觀圖像,用于計算泡沫高度和體積。
第二CCD相機:聚焦泡沫結構,結合棱鏡系統捕獲不同高度的泡沫圖像,分析氣泡尺寸分布。
電導率探頭:通過電導率變化實時計算液體體積和泡沫含液量,提升測量精度。
溫度傳感器:監測實驗環境溫度,支持高溫高壓型設備的定制化設置。
3.控制與執行模塊
電控箱與程序控制系統:集成自動化操作系統,通過軟件控制氣體流速、攪拌速度、溫度等參數,確保實驗可重復性。
泵系統:包含樣品泵和清洗泵,前者負責樣品輸送,后者在測量間隙自動清洗測量管,避免交叉污染。
自動清洗系統:支持兩種液體的循環清洗,節省人工操作時間。
4.泡沫分析儀數據處理與分析模塊
FOAMSCAN軟件:
實時顯示:同步展示泡沫柱圖像、泡沫結構圖像、方案設置概要及實時計算數據(如泡沫體積、液體體積分數)。
數據計算:支持泡沫穩定性(半衰期)、密度、起泡能力、Bikerman指數等參數的自動計算。
比較功能:可打開并對比歷史實驗結果,無需導出數據即可分析差異。
數據導出:所有結果可導出為Excel文件,便于進一步處理。
泡沫結構分析模塊(CSA軟件):
氣泡統計分析:計算氣泡數量、平均半徑、面積、尺寸分布及液體分數。
動態追蹤:分析氣泡尺寸和分布隨時間的變化,揭示泡沫衰減規律。
5.泡沫分析儀輔助模塊
保護罩:隔離外部干擾,確保實驗環境穩定性。
液體連接口:支持多種液體樣品的快速接入,提升設備通用性。
模塊化擴展接口:可增配電導率模塊、泡沫形態分析模塊等,滿足個性化研究需求。
