2.5D孔隙结构微流体芯片及其制作和使用方法

    公开(公告)号:CN112275334B

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202011098551.8

    申请日:2020-10-14

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: B01L3/00

    摘要: 本发明涉及2.5D孔隙结构微流体芯片及其制作和使用方法,2.5D孔隙结构微流体芯片包括上部图案层和下部水平基片层,所述上部图案层包括流体注入口、微流体芯片主体图案和排液口,所述微流体芯片主体图案包括桥体和多个间隔设置的圆柱区域,相邻的圆柱区域通过桥体连接,圆柱区域高度为30‑50μm,桥体高度为15‑25μm。本发明2.5D微流体芯片的圆柱区域和桥体错落设置,与传统2D微流体芯片相比,其内部通道是不均匀的,更为贴近真实自然界状况,所得试验数据更有代表性。本发明提出的2.5D孔隙结构微流体芯片的使用方法操作简便、极易上手且应用灵活,能够大幅缩短试验时间,快速分析出所需结果。

    一种模拟降雨间隔入渗过程的可视化试验装置及方法

    公开(公告)号:CN117686401B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202311666057.0

    申请日:2023-12-07

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N15/08 G01N5/00

    摘要: 本发明公开一种模拟降雨间隔入渗过程的可视化试验装置及方法,涉及降雨入渗研究试验技术领域,包括平行光源、相机、监测系统、透明砂箱模型、第一称重机构、第二称重机构和模拟降雨机构。基于朗伯比尔定律的光透射技术,可以精准捕捉在不同降雨间隔条件下的流体界面的动态特征,解决了现有模拟真实降雨条件的降雨入渗实验,只能通过在三维模型中设施多个水分计来捕捉土柱内水分变化来反向推测入渗指流形态,而不能实时观测指流真实形态的技术问题;本发明通过在不同垂直高度放置电子天平,基于质量守恒定律,可以精准测量模型蒸发量和深层补给量。通过可视化方法,可以同时观察指流形态的变化,从而有利于理解指流对蒸发和深层补给量的影响。

    一种岩体裂隙渗流-颗粒运移沉积可视化的实验装置

    公开(公告)号:CN115452671A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202210935873.6

    申请日:2022-08-05

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N15/08 G01N15/00

    摘要: 本申请公开了一种岩体裂隙渗流‑颗粒运移沉积可视化的实验装置。该实验装置包括一个裂隙实验装置和观测裂隙渗流‑颗粒运移沉积过程的观测装置。所述的裂隙实验装置包括光源系统、悬浮液供给系统、透明裂隙模型系统和废液收集系统。所述的观测装置包括图像采集系统和监测系统。该实验装置利用了光透射原理,实现了裂隙渗流‑颗粒迁移沉积过程的定量化观测研究,同时在机械结构上实现了相机、光源与裂隙模型间的相对位置的灵活调整,实现了对岩体裂隙渗流‑颗粒迁移沉积过程的实时观测。

    一种裂隙模型、裂隙介质非饱和渗流实验装置及方法

    公开(公告)号:CN118730858A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202411067516.8

    申请日:2024-08-06

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明公开了一种裂隙模型、裂隙介质非饱和渗流实验装置及方法,涉及岩体裂隙介质渗流实验技术领域,采用裂隙模型固定板固定裂隙模型,裂隙模型固定板与底座之间的夹角能够调节;储液瓶通过带阀门的管路与流体进口连通,能够经进口腔体向裂隙空间注入液体;液体收集瓶设置于电子天平上,其通过管路与流体出口连通,电子天平外接有电脑;图像采集模块设置于裂隙模型固定板上方,与裂隙模型固定板之间的距离能够调节,且图像采集模块轴线始终与裂隙模型固定板的表面垂直,图像采集模块与电脑通过线路连接。本发明裂隙介质非饱和渗流实验方法,通过变更裂隙模型倾角,配合图像采集模块,实现了重力作用下的岩体裂隙非饱和渗流可视化观测。

    一种模拟降雨间隔入渗过程的可视化试验装置及方法

    公开(公告)号:CN117686401A

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311666057.0

    申请日:2023-12-07

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N15/08 G01N5/00

    摘要: 本发明公开一种模拟降雨间隔入渗过程的可视化试验装置及方法,涉及降雨入渗研究试验技术领域,包括平行光源、相机、监测系统、透明砂箱模型、第一称重机构、第二称重机构和模拟降雨机构。基于朗伯比尔定律的光透射技术,可以精准捕捉在不同降雨间隔条件下的流体界面的动态特征,解决了现有模拟真实降雨条件的降雨入渗实验,只能通过在三维模型中设施多个水分计来捕捉土柱内水分变化来反向推测入渗指流形态,而不能实时观测指流真实形态的技术问题;本发明通过在不同垂直高度放置电子天平,基于质量守恒定律,可以精准测量模型蒸发量和深层补给量。通过可视化方法,可以同时观察指流形态的变化,从而有利于理解指流对蒸发和深层补给量的影响。

    一种多尺度观测平台
    7.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117169214A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311138492.6

    申请日:2023-09-05

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N21/84 G01N21/01

    摘要: 本发明提出了一种多尺度观测平台,涉及显微镜技术领域。一种多尺度观测平台,其包括安装底座、显微观测组件、图像记录组件和补光组件,显微观测组件和图像记录组件均设置于安装底座上,显微观测组件包括载物台,载物台上开设有透光孔,透光孔处罩设有微流控芯片,载物台内设置有物镜镜头,图像记录组件包括第一支撑架,第一支撑架上设置有固定连接架,补光组件包括第二支撑架、移动滑台、滑动座和照明光源,移动滑台设置于第二支撑架上,滑动座滑动设置于移动滑台上,照明光源设置于滑动座上。本申请提供一种多尺度观测平台,其能够实现显微镜微观观测和相机宏观观测,且可通过补光组件提供光线,保证拍摄图像时的清晰程度,提高观测效果。

    基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置及方法

    公开(公告)号:CN115932321B

    公开(公告)日:2023-10-10

    申请号:CN202211655013.3

    申请日:2022-12-22

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01P5/26

    摘要: 本发明涉及一种基于粒子图像测速的微观溶蚀可视化装置及方法,涉及流体实验领域,装置包括:光学平台、PIV测速系统、流体泵入装置、可溶微流控芯片、固定装置以及监测系统;光学平台用于放置并固定可视化装置;PIV测速系统用于采集记录可溶微流控芯片的流场信息;流体泵入装置用于将流体以拟定的流量持续精准地泵入可溶微流控芯片;可溶微流控芯片用于模拟岩体裂隙介质溶蚀过程;固定装置用于将可溶微流控芯片固定在CCD相机视野范围的中央;监测系统用于对CCD相机的数据进行分析,并控制PIV测速系统中的CCD相机与激光器同步工作。本发明能够精准捕捉裂隙介质溶蚀形态的动态演变过程,实时表征出流场中的流动结构。

    用于岩石裂隙溶蚀-两相流耦合实验的装置及方法

    公开(公告)号:CN113092059A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110326105.6

    申请日:2021-03-26

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明提供一种用于岩石裂隙溶蚀‑两相流耦合实验的装置以及方法,包括光学平台,其设置在实验台上;固定装置,其通过可拆卸地方式固定在光学平台上;裂隙样品,其被夹紧在固定装置上;裂隙样品模具,其用于在周向固定且密封所述裂隙样品;流体泵入装置,其包括第一相流体泵、第二相流体泵,所述第一相流体泵通过管道与第一相流入孔连通,第二相流体泵通过管道与第二相流入孔连通;以及监测装置,其包括图像采集装置以及CCD相机,CCD相机通过固定支架固定在实验台上且固定好后的CCD相机的镜头对准裂隙平面;本发明还提供采用上述装置实验的方法。本发明能够保证每次试验裂隙开度、围压等参数保持一致且在溶解过程中不受重力影响而闭合。

    一种表面湿润性可变的微观孔隙模型及其制作和使用方法

    公开(公告)号:CN112161907B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN202011007033.0

    申请日:2020-09-23

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明公开了一种表面湿润性可变的微观孔隙模型及其制作和使用方法,属于岩体及土壤多相渗流技术领域。该微观模型包括上层盖板、上层垫层、微观模型上部图案层、微观模型下部水平层和底层盖板。制作方法包括如下步骤:光刻胶模具和PDMS(聚二甲基硅氧烷)模具制作、微观模型制作、微观模型表面湿润性修饰和模型固定。该方法制作工艺简单、造价低廉且整体装配灵活;微观模型表面湿润性可改变范围较广,能够适用绝大多数实验条件;利用本发明提出的微观模型进行研究,可以涵盖渗吸与驱排,有助于探究多相渗流的物理机制。