[发明专利]一种测试薄液膜厚度的装置

说明书

 

   技术领域

本发明是属于一种可测试薄液膜厚度的装置。

 

   背景技术

   腐蚀遍及国民经济的各个领域,而金属材料在自然环境中的腐蚀是最为普遍的腐蚀现象。根据典型的自然环境，金属材料腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水和海水腐蚀等。其中，大气腐蚀是最为常见的腐蚀现象。大气腐蚀是指金属材料暴露在空气中，由于空气中的水和氧的化学和电化学作用而引起的腐蚀行为。虽然，金属材料在大气中的腐蚀速度、腐蚀特征和控制因素会随大气条件而变化。但引起大气腐蚀的主要成分是水和氧，特别是能在金属表面润湿的水，是决定大气腐蚀速度和腐蚀历程的主要因素。在大气中相对湿度较高时，水汽凝聚或吸附在金属表面上形成薄液膜，金属腐蚀过程开始发生，它与完全浸在电解液中的腐蚀过程有所区别。因此,能够准确测量金属表面的薄液膜厚度,对研究金属大气腐蚀行为有着重要的意义。

目前，得到较为广泛使用的测量薄液膜厚度的方法包括：采用前端装有尖端铂丝或其他稳定金属的千分尺、电池及电流表测量. 当Pt针和液膜接触时,电流有一突变,而当铂针接触到金属表面时电流又有一突变,两次电流突变间铂针移动的距离即为液膜厚度。 此外，电容式液膜厚度传感器及电阻式液膜厚度传感器在测量薄液膜厚度中也较为广泛。

 

   发明内容

   本发明所要解决的问题是提供了一种测量薄液膜厚度的装置，该装置可准确、简洁的测量出薄液膜的厚度，并可实时监控液膜厚度的变化，确保可获得薄液膜厚度稳定的实验体系。本发明所提供的测量薄液膜厚度的装置需在无光或弱光下使用。

本发明所需要的器材包括：

激光发射器、激光接收器（光敏二极管）、凸透镜、电流表、载物台（可通过螺旋测微器调节高度）、电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种测试薄液膜厚度的装置，包括载物台2、螺旋测微器3、激光发射器9、激光接收器6、凸透镜7、电流表8、位移控制台1、电源10组成，所述的位移控制台1上装有载物台2和螺旋测微器3，其两端分别放置激光发射器9和激光接收器6，两者要完全对应，在激光发射器9和试样4之间放1-3个凸透镜7，激光发射器9与电源10连接，激光接收器6与电流表8连接，电源10、激光发射器9、激光接收器6和电流表8构成回路，通过激光接收器6将接收到的光信号的强弱转变为电流信号，具体实施步骤为：

将试样4放在载物台2上，将载物台调到最高，使激光照射到固体试样上；此时，激光接收器6不能接收到激光，电流表示数为0；逐渐降低载物台的高度，直到电流表8恰好有示数时，记录此时螺旋测微器3的刻度为L₁；在载物台2上生成一个薄液膜，由于水的折射，此时激光接收器6接收不到激光，电流表8示数为0；继续降低载物台2高度，到电流表8刚好有示数时，记录此时螺旋测微器3的刻度为L₂；薄液膜的厚度=L₂-L₁。

本发明的另一个技术方案是上述的激光发射器9发射的激光为波长在400-1060nm之间的单色光。

本发明的另一个技术方案是上述的的激光接收器6接收的激光为波长在400-1060nm之间的与激光发射器9相同的单色光。 

本发明的有益效果：

可实现10μm-999μm薄液膜厚度的测量，可用于测量金属材料在薄液膜下的电化学行为等。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

 

附图说明

    下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的原理图。

图中1.位移控制台，2.载物台，3.螺旋测微器 ，4.试样，5.薄液膜，6.接收器(光敏二极管)，7.凸透镜，8.微安电流表，9.激光发射器，10.稳压稳流源。

 

具体实施方式

下面结合附图，进一步阐述本发明。

实施例1

 测试厚度为100μm左右的薄液膜：