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公开(公告)号：CN118500986A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410599768.9
申请日：2024-05-14
Applicant: 云南大学
IPC: G01N13/00
Abstract: 本发明公开了一种基于液芯柱透镜的液相扩散系数测量装置及方法，涉及液相扩散系数测量技术领域，测量装置包括：依次设置的光源系统、扩束系统、限宽狭缝、对称液芯柱透镜、成像系统以及上位机；光源系统发出的光束经扩束系统准直扩束后通过限宽狭缝后进入对称液芯柱透镜；经对称液芯柱透镜折射后的光束由成像系统进行记录成像，得到扩散图像；上位机根据不同时刻的扩散图像计算液相扩散系数。本发明以一次实验则可选取多个宽度薄层计算液相扩散系数，具有实验操作简单，测量时间短，测量结果精确等特点。
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公开(公告)号：CN109358023B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201811250468.0
申请日：2018-10-25
Applicant: 云南大学
Abstract: 本发明涉及一种快速测量随浓度(C)变化的液相扩散系数D(C)的平台及方法。该平台核心元件为液芯柱透镜，其液芯区为扩散池；选择透镜参数以减小球差并提高液体浓度的检测灵敏度；单色准直光束经此液芯柱透镜后在其焦面上形成动态扩散图像。该方法包括由t0时刻的扩散图像获得沿扩散方向的实验浓度分布函数Ce(xj，t0)；以无限稀条件下的扩散系数D0为边界条件求解扩散方程；D(C)展开为D(C)＝D0×(1+α1×C+α2×C2+α3×C3+…)，预设待定系数(α1，α2，α3...)后得到与Ce(xj，t0)同时刻的计算浓度分布函数Cn(xj，t0)；比较Ce(xj，t0)与Cn(xj，t0)，以二者标准偏差最小值对应的系数[(α1)best，(α2)best，(α3)best]确定D(C)值；以D(C)及光线追迹方法计算任意时刻(ti≠t0)的浓度分布Cn(xj，ti)并仿真扩散图像，比较实验及仿真图像以验证D(C)关系。
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公开(公告)号：CN108680466A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810480318.2
申请日：2018-05-18
Applicant: 云南大学
IPC: G01N13/00
Abstract: 本发明公开一种基于液芯柱透镜的液体吸水性研究方法。在柱透镜液芯区下部注入吸湿液体，上端开口与湿空气接触；调节探测器的位置使单色准直光束经液芯柱透镜后在CMOS/CCD面上清晰成像；吸湿液体不断吸收湿空气中的水分后浓度发生改变导致折射率改变，图像探测器上接收到的图像不再是一条明锐的细线，而是具有一定宽度的弥散像；根据不同时刻在不同位置处的图像宽度，求出其对应的溶液浓度和水分含量随时间和空间位置的变化，得到对应吸湿液体的吸湿能力。本发明方法以可视方式描述吸湿过程，可以获得吸湿液体溶液的浓度梯度、吸水量、吸湿速率，以及水气分子在吸湿液体中的微观输运信息。该发明的研究方法也适用于研究温室气体的液体吸收过程。
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公开(公告)号：CN103472507A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310412166.X
申请日：2013-09-11
Applicant: 云南大学
Abstract: 基于非对称液芯柱透镜精确测量液体折射率及液相扩散系数的方法，属于用单色光测量液体折射率及液相扩散系数的方法。本发明以两个玻璃柱面体及充有液体介质的柱形腔构成的单色光消球差可变焦非对称柱透镜，应用单色平行光经充有不同折射率液体的柱透镜后会聚焦线位置不同的原理，测量柱透镜的焦距，计算液体折射率。当柱形腔内注入两种不同折射率的液体时，利用柱透镜沿轴向对注入液体折射率的一维空间分辨力，拍摄一幅扩散图像，以公式计算扩散系数。本发明对液体折射率的测量灵敏度优于2×10-5，可测量折射率差值为0.001两种液体间的扩散系数。
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公开(公告)号：CN108680466B
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN201810480318.2
申请日：2018-05-18
Applicant: 云南大学
IPC: G01N13/00
Abstract: 本发明公开一种基于液芯柱透镜的液体吸水性研究方法。在柱透镜液芯区下部注入吸湿液体，上端开口与湿空气接触；调节探测器的位置使单色准直光束经液芯柱透镜后在CMOS/CCD面上清晰成像；吸湿液体不断吸收湿空气中的水分后浓度发生改变导致折射率改变，图像探测器上接收到的图像不再是一条明锐的细线，而是具有一定宽度的弥散像；根据不同时刻在不同位置处的图像宽度，求出其对应的溶液浓度和水分含量随时间和空间位置的变化，得到对应吸湿液体的吸湿能力。本发明方法以可视方式描述吸湿过程，可以获得吸湿液体溶液的浓度梯度、吸水量、吸湿速率，以及水气分子在吸湿液体中的微观输运信息。该发明的研究方法也适用于研究温室气体的液体吸收过程。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109358023A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201811250468.0
申请日：2018-10-25
Applicant: 云南大学
CPC classification number: G01N21/41 , G01N13/00 , G01N2013/003
Abstract: 本发明涉及一种快速测量随浓度(C)变化的液相扩散系数D(C)的平台及方法。该平台核心元件为液芯柱透镜，其液芯区为扩散池；选择透镜参数以减小球差并提高液体浓度的检测灵敏度；单色准直光束经此液芯柱透镜后在其焦面上形成动态扩散图像。该方法包括由t0时刻的扩散图像获得沿扩散方向的实验浓度分布函数Ce(xj，t0)；以无限稀条件下的扩散系数D0为边界条件求解扩散方程；D(C)展开为D(C)＝D0×(1+α1×C+α2×C2+α3×C3+…)，预设待定系数(α1，α2，α3...)后得到与Ce(xj，t0)同时刻的计算浓度分布函数Cn(xj，t0)；比较Ce(xj，t0)与Cn(xj，t0)，以二者标准偏差最小值对应的系数[(α1)best，(α2)best，(α3)best]确定D(C)值；以D(C)及光线追迹方法计算任意时刻(ti≠t0)的浓度分布Cn(xj，ti)并仿真扩散图像，比较实验及仿真图像以验证D(C)关系。
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公开(公告)号：CN104165863A
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201410440938.5
申请日：2014-09-02
Applicant: 云南大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 用液芯柱透镜的瞬时折射率空间分布测量液相扩散系数的方法，属于光学测量液相扩散系数的方法。本发明以液芯柱透镜作为液相扩散池和成像元件，在介质扩散时间内选择若干采样点，利用MicrosoftVisualBasic程序控制CMOS芯片采集瞬时扩散图像，根据图像像宽与折射率的对应关系得出折射率ni与位置Zi的序偶集，再通过Fick第二定律直接计算出液相扩散系数。用纯水分别与乙二醇以及不同浓度的蔗糖溶液的扩散实验表明，该方法测量速度极快（小于1秒），测量数值准确（相对误差小于3%）。
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公开(公告)号：CN107247035A
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201611181307.1
申请日：2016-12-20
Applicant: 云南大学
CPC classification number: G01N21/41 , G01N13/00 , G01N2013/003 , G01N2021/416
Abstract: 本发明公开了一种基于液芯柱透镜等观察高度快速测量液相扩散系数的方法。本发明使用的液芯柱透镜既作为液相扩散池，又作为成像元件。选择CMOS图像采集系统上某一高度作为观察高度，用两种方法测量了图像宽度、折射率和浓度之间的关系，根据图像反应出的浓度信息，通过最小二乘法拟合的方式得到液相扩散系数。以0.33mol/L KCL溶液和3mol/L KCL溶液之间的互扩散体系为例，验证了等观察高度法，该方法具有测量速度快（约等于70min），测量值准确（相对误差小于2%）的特点。该方法进一步完善了用液芯柱透镜测量液相扩散系数的方法，证明了利用液芯柱透镜测量液相扩散系数的系统是稳定的、计算方法是多样的且测量结果准确性高。
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公开(公告)号：CN104165863B
公开(公告)日：2017-06-06
申请号：CN201410440938.5
申请日：2014-09-02
Applicant: 云南大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 用液芯柱透镜的瞬时折射率空间分布测量液相扩散系数的方法，属于光学测量液相扩散系数的方法。本发明以液芯柱透镜作为液相扩散池和成像元件，在介质扩散时间内选择若干采样点，利用Microsoft Visual Basic程序控制CMOS芯片采集瞬时扩散图像，根据图像像宽与折射率的对应关系得出折射率ni与位置Zi的序偶集，再通过Fick第二定律直接计算出液相扩散系数。用纯水分别与乙二醇以及不同浓度的蔗糖溶液的扩散实验表明，该方法测量速度极快（小于1秒），测量数值准确（相对误差小于3%）。
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公开(公告)号：CN110736683B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN201911099224.1
申请日：2019-11-12
Applicant: 云南大学
Abstract: 本发明公开了一种液相扩散系数测量仪的温度控制装置与方法,包括测量箱体，测量箱体内设置有加热制冷装置，测量箱体设置有温度检测装置，温度检测装置信号连接有温控系统，温控系统通过电缆与加热制冷装置电连接。所述测量箱体包括保温箱体，所述保温箱体的侧面设置有光线透视窗；保温箱体上设置有光线透视窗的内壁设置有液芯柱透镜。通过设置本装置，能将液相扩散系数测量仪温控装置在5℃—50℃范围内可实现精确控温，温控精度为±0.05℃，且具有体积小、价格便宜、升降温速度快、操作简单特点。
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