石墨烯基电化学发光传感器的制备方法
技术领域
本发明涉及传感器制备,更具体的说是石墨烯基电化学发光传感器的制备方法。
背景技术
现有技术中的一种工字型传感器制备方法及工字型传感器,包括:将垫片卡扣设置于尼龙棒两端,将应变片固定于尼龙棒的封装段表面,并将应变片导线穿过垫片卡扣引出;将封装模具套于尼龙棒的封装段外侧,将封装材料注入封装模具并通过加热固化与脱模后得到传感器;将工字型钢固定于传感器两端,完成工字型传感器的制备;将传感器制备成工字型,将工字型钢固定于传感器两端,对端头进行保护,降低应力干扰,采用环氧树脂作为封装材料,提高应变片灵敏度,受外界环境变化影响小,能够适应恶劣环境,适用于实际道路工程结构监测领域;现有技术中的缺点是无法制备六面体石墨烯基体。
发明内容
本发明的目的是提供石墨烯基电化学发光传感器的制备方法,可以制备六面体石墨烯基体。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
石墨烯基电化学发光传感器的制备方法,该方法包括以下步骤:
步骤一:多个石墨烯基板依次装夹在多个装夹机构上,将石墨层涂抹在剥离机构Ⅱ上;
步骤二:剥离机构Ⅱ依次和多个剥离机构Ⅰ接触,对石墨层进行剥离,循环机构带动多个装夹机构依次经过多个剥离机构Ⅰ的下侧;
步骤三:多个剥离机构Ⅰ向下运动依次和多个石墨烯基板接触,在石墨烯基板上形成石墨烯。
石墨烯基电化学发光传感器的制备装置,包括循环机构、装夹机构、装置支架、升降机构、剥离机构Ⅰ和剥离机构Ⅱ,循环机构包括循环轴和循环带,循环轴设置有两个,两个循环轴之间通过两个循环带传动连接,两个循环带之间固定连接有多个装夹机构;
装夹机构包括装夹支架、装夹侧柱和支撑轮,装夹支架上滑动连接有四个装夹侧柱,四个装夹侧柱和装夹支架之间均固定连接有压缩弹簧,装夹支架上转动连接有支撑轮,装夹支架固定连接在两个循环带之间;
装置支架包括安装支架和支撑底板,安装支架上固定连接有支撑底板,两个循环轴均转动连接在安装支架上,其中一个循环轴上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ,动力机构Ⅰ优选为伺服电机,安装支架上固定连接有支撑底板,位于上侧的多个支撑轮均和支撑底板接触;
升降机构包括升降螺纹杆、升降推块、升降连杆、升降转座和转动轴,升降螺纹杆设置有两个,两个升降螺纹杆均转动连接在安装支架上,两个升降螺纹杆之间传动连接,其中一个升降螺纹杆上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅱ,动力机构Ⅱ优选为伺服电机,升降螺纹杆两端的螺纹旋向相反,两个升降螺纹杆的两端均通过螺纹连接有升降推块,四个升降推块上均铰接有升降连杆,四个升降连杆的上端分别铰接在两个升降转座上,两个升降转座均滑动连接在安装支架上,两个升降转座之间转动连接有转动轴,转动轴上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ,动力机构Ⅲ优选为伺服电机,转动轴上固定连接有多个剥离机构Ⅰ;
剥离机构Ⅰ包括伸缩机构Ⅰ、剥离支架Ⅰ、支撑轮Ⅰ、收纳轮Ⅰ、出料轮Ⅰ、胶带Ⅰ、伸缩机构Ⅱ和驱动轮Ⅰ,伸缩机构Ⅰ的伸缩端上固定连接有剥离支架Ⅰ,剥离支架Ⅰ上转动连接有两个支撑轮Ⅰ,剥离支架Ⅰ上转动连接有收纳轮Ⅰ和出料轮Ⅰ,出料轮Ⅰ上缠绕有胶带Ⅰ,胶带Ⅰ的胶面设置在外侧,胶带Ⅰ依次穿过两个支撑轮Ⅰ缠绕在收纳轮Ⅰ上,伸缩机构Ⅱ固定连接在剥离支架Ⅰ上,伸缩机构Ⅱ的伸缩端上转动连接有驱动轮Ⅰ,驱动轮Ⅰ上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ,动力机构Ⅳ优选为伺服电机;
剥离机构Ⅱ包括伸缩机构Ⅲ、剥离支架Ⅱ、支撑轮Ⅱ、收纳轮Ⅱ、出料轮Ⅱ、胶带Ⅱ、伸缩机构Ⅳ和驱动轮Ⅱ,伸缩机构Ⅲ的伸缩端上固定连接有剥离支架Ⅱ,剥离支架Ⅱ上转动连接有两个支撑轮Ⅱ,剥离支架Ⅱ上转动连接有收纳轮Ⅱ和出料轮Ⅱ,出料轮Ⅱ上缠绕有胶带Ⅱ,胶带Ⅱ的胶面设置在外侧,胶带Ⅱ穿过两个支撑轮Ⅱ收纳在收纳轮Ⅱ上,伸缩机构Ⅳ固定连接在剥离支架Ⅱ上,伸缩机构Ⅳ的伸缩端上转动连接有驱动轮Ⅱ,驱动轮Ⅱ上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅴ,动力机构Ⅴ优选为伺服电机,伸缩机构Ⅲ固定连接在安装支架上。
本发明石墨烯基电化学发光传感器的制备方法的有益效果为:
本发明石墨烯基电化学发光传感器的制备方法,可以多个石墨烯基板依次装夹在多个装夹机构上,将石墨层涂抹在剥离机构Ⅱ上;剥离机构Ⅱ依次和多个剥离机构Ⅰ接触,对石墨层进行剥离,循环机构带动多个装夹机构依次经过多个剥离机构Ⅰ的下侧;多个剥离机构Ⅰ向下运动依次和多个石墨烯基板接触,在石墨烯基板上形成石墨烯;多个石墨烯基板相互拼接形成六面体石墨烯基体,六面体石墨烯基体的每个面均可以制作电化学发光传感器,进而可以进行全面传感。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的石墨烯基电化学发光传感器的制备方法流程框图;
图2是本发明的循环机构和装夹机构连接结构示意图;
图3是本发明的循环机构结构示意图;
图4是本发明的装夹机构结构示意图;
图5是本发明的装置支架和循环机构连接结构示意图;
图6是本发明的装置支架结构示意图;
图7是本发明的装置支架、升降机构、剥离机构Ⅰ和剥离机构Ⅱ连接结构示意图;
图8是本发明的升降机构结构示意图;
图9是本发明的剥离机构Ⅰ结构示意图;
图10是本发明的剥离机构Ⅱ结构示意图;
图11是本发明的六面体石墨烯基体结构示意图。
图中:循环机构10;循环轴11;循环带12;装夹机构20;装夹支架21;装夹侧柱22;支撑轮23;装置支架40;安装支架41;支撑底板42;升降机构50;升降螺纹杆51;升降推块52;升降连杆53;升降转座54;转动轴55;剥离机构Ⅰ60;伸缩机构Ⅰ61;剥离支架Ⅰ62;支撑轮Ⅰ63;收纳轮Ⅰ64;出料轮Ⅰ65;胶带Ⅰ66;伸缩机构Ⅱ67;驱动轮Ⅰ68;剥离机构Ⅱ70;伸缩机构Ⅲ71;剥离支架Ⅱ72;支撑轮Ⅱ73;收纳轮Ⅱ74;出料轮Ⅱ75;胶带Ⅱ76;伸缩机构Ⅳ77;驱动轮Ⅱ78;石墨烯基板80。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
面结合图1至11说明本实施方式,石墨烯基电化学发光传感器的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一:多个石墨烯基板80依次装夹在多个装夹机构20上,将石墨层涂抹在剥离机构Ⅱ70上;
步骤二:剥离机构Ⅱ70依次和多个剥离机构Ⅰ60接触,对石墨层进行剥离,循环机构10带动多个装夹机构20依次经过多个剥离机构Ⅰ60的下侧;
步骤三:多个剥离机构Ⅰ60向下运动依次和多个石墨烯基板80接触,在石墨烯基板80上形成石墨烯。
石墨烯基电化学发光传感器的制备装置,包括循环机构10、装夹机构20、装置支架40、升降机构50、剥离机构Ⅰ60和剥离机构Ⅱ70,循环机构10包括循环轴11和循环带12,循环轴11设置有两个,两个循环轴11之间通过两个循环带12传动连接,两个循环带12之间固定连接有多个装夹机构20;
装夹机构20包括装夹支架21、装夹侧柱22和支撑轮23,装夹支架21上滑动连接有四个装夹侧柱22,四个装夹侧柱22和装夹支架21之间均固定连接有压缩弹簧,装夹支架21上转动连接有支撑轮23,装夹支架21固定连接在两个循环带12之间;
使用时将需要进行加工的多个石墨烯基板80依次放置在每个装夹机构20上的多个装夹侧柱22之间,多个装夹侧柱22在压缩弹簧的作用下对石墨烯基板80进行挤压装夹,完成装夹机构20对石墨烯基板80的挤压装夹,如图11所示,由于石墨烯基板80需要拼装成六面体石墨烯基体,因此多个石墨烯基板80的长度和宽度型号存在着差异,如图4所示,多个装夹侧柱22的上端圆弧设置,方便石墨烯基板80卡入多个装夹侧柱22之间,同时也方便将不同长度和宽度的石墨烯基板80卡入多个装夹侧柱22之间;
石墨烯基板80装夹在装夹机构20上后,其中一个循环轴11上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ,动力机构Ⅰ优选为伺服电机,动力机构Ⅰ可以固定连接在安装支架41上,动力机构Ⅰ的输出轴和循环轴11之间传动连接,动力机构Ⅰ的输出轴转动时带动循环轴11进行转动,循环轴11转动时带动另一个循环轴11进行转动,两个循环轴11一起进行转动,两个循环轴11带动两个循环带12进行转动,如图3所示,两个循环轴11上均固定连接有两个同步带轮,两个循环带12分别连接在对应的同步带轮上,循环带12的宽度大于同步带轮的宽度,两个循环带12的内侧均固定连接有连接凸起,连接凸起不与同步带轮接触,保证装夹支架21在进行运动时,装夹支架21不会和同步带轮接触,进而导致装夹支架21无法通过同步带轮;
装置支架40包括安装支架41和支撑底板42,安装支架41上固定连接有支撑底板42,两个循环轴11均转动连接在安装支架41上,其中一个循环轴11上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅰ,动力机构Ⅰ优选为伺服电机,安装支架41上固定连接有支撑底板42,位于上侧的多个支撑轮23均和支撑底板42接触;
升降机构50包括升降螺纹杆51、升降推块52、升降连杆53、升降转座54和转动轴55,升降螺纹杆51设置有两个,两个升降螺纹杆51均转动连接在安装支架41上,两个升降螺纹杆51之间传动连接,其中一个升降螺纹杆51上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅱ,动力机构Ⅱ优选为伺服电机,升降螺纹杆51两端的螺纹旋向相反,两个升降螺纹杆51的两端均通过螺纹连接有升降推块52,四个升降推块52上均铰接有升降连杆53,四个升降连杆53的上端分别铰接在两个升降转座54上,两个升降转座54均滑动连接在安装支架41上,两个升降转座54之间转动连接有转动轴55,转动轴55上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ,动力机构Ⅲ优选为伺服电机,转动轴55上固定连接有多个剥离机构Ⅰ60;
进一步的为了控制多个剥离机构Ⅰ60的高度,同时也为了驱动多个剥离机构Ⅰ60的位置进行更换,进而设置有升降机构50,如图8所示,当需要调整多个剥离机构Ⅰ60的高度时,启动动力机构Ⅱ,动力机构Ⅱ可以固定连接在安装支架41上,动力机构Ⅱ的输出轴和升降螺纹杆51之间传动连接,动力机构Ⅱ的输出轴启动时带动升降螺纹杆51进行转动,升降螺纹杆51通过螺纹带动对应的升降推块52进行运动,两侧的升降推块52相互靠近或者远离,升降推块52推动升降连杆53进行运动,升降连杆53推动升降转座54进行运动,升降转座54带动转动轴55进行运动,转动轴55带动多个剥离机构Ⅰ60进行运动,进而调整多个剥离机构Ⅰ60的高度;
同时当需要调整石墨层剥离的程度或者更换需要和石墨烯基板80接触的剥离机构Ⅰ60时,转动轴55上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅲ,动力机构Ⅲ优选为伺服电机,动力机构Ⅲ可以固定连接在升降转座54上,动力机构Ⅲ的输出轴和转动轴55之间传动连接,动力机构Ⅲ的输出轴带动转动轴55进行转动,转动轴55带动多个剥离机构Ⅰ60进行转动,进而更换剥离机构Ⅰ60的位置,当多个剥离机构Ⅰ60依次经过剥离机构Ⅱ70的下侧时,均和剥离机构Ⅱ70接触,进而多剥离机构Ⅱ70上的石墨层进行剥离,进而满足不同的使用需求;
剥离机构Ⅰ60包括伸缩机构Ⅰ61、剥离支架Ⅰ62、支撑轮Ⅰ63、收纳轮Ⅰ64、出料轮Ⅰ65、胶带Ⅰ66、伸缩机构Ⅱ67和驱动轮Ⅰ68,伸缩机构Ⅰ61的伸缩端上固定连接有剥离支架Ⅰ62,剥离支架Ⅰ62上转动连接有两个支撑轮Ⅰ63,剥离支架Ⅰ62上转动连接有收纳轮Ⅰ64和出料轮Ⅰ65,出料轮Ⅰ65上缠绕有胶带Ⅰ66,胶带Ⅰ66的胶面设置在外侧,胶带Ⅰ66依次穿过两个支撑轮Ⅰ63缠绕在收纳轮Ⅰ64上,伸缩机构Ⅱ67固定连接在剥离支架Ⅰ62上,伸缩机构Ⅱ67的伸缩端上转动连接有驱动轮Ⅰ68,驱动轮Ⅰ68上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ,动力机构Ⅳ优选为伺服电机;
剥离机构Ⅱ70包括伸缩机构Ⅲ71、剥离支架Ⅱ72、支撑轮Ⅱ73、收纳轮Ⅱ74、出料轮Ⅱ75、胶带Ⅱ76、伸缩机构Ⅳ77和驱动轮Ⅱ78,伸缩机构Ⅲ71的伸缩端上固定连接有剥离支架Ⅱ72,剥离支架Ⅱ72上转动连接有两个支撑轮Ⅱ73,剥离支架Ⅱ72上转动连接有收纳轮Ⅱ74和出料轮Ⅱ75,出料轮Ⅱ75上缠绕有胶带Ⅱ76,胶带Ⅱ76的胶面设置在外侧,胶带Ⅱ76穿过两个支撑轮Ⅱ73收纳在收纳轮Ⅱ74上,伸缩机构Ⅳ77固定连接在剥离支架Ⅱ72上,伸缩机构Ⅳ77的伸缩端上转动连接有驱动轮Ⅱ78,驱动轮Ⅱ78上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅴ,动力机构Ⅴ优选为伺服电机,伸缩机构Ⅲ71固定连接在安装支架41上;
如图7所示,预先将石墨层涂抹在胶带Ⅱ76上,驱动轮Ⅱ78上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅴ,动力机构Ⅴ优选为伺服电机,动力机构Ⅴ可以固定连接在伸缩机构Ⅳ77的伸缩端上,动力机构Ⅴ的输出轴和驱动轮Ⅱ78之间传动连接,动力机构Ⅴ的输出轴带动驱动轮Ⅱ78进行转动,驱动轮Ⅱ78和收纳轮Ⅱ74外侧的胶带Ⅱ76接触,驱动轮Ⅱ78驱动收纳轮Ⅱ74进行转动,对胶带Ⅱ76进行收纳,同时由于收纳轮Ⅱ74在进行收纳时收纳轮Ⅱ74的外直径会不断的扩大,同时启动伸缩机构Ⅳ77,伸缩机构Ⅳ77可以是液压缸或者电动推杆,伸缩机构Ⅳ77的伸缩端带动驱动轮Ⅱ78进行运动,进而调整驱动轮Ⅱ78的位置,保证驱动轮Ⅱ78始终和收纳轮Ⅱ74接触,使得驱动轮Ⅱ78始终可以驱动收纳轮Ⅱ74进行收纳,同时由于驱动轮Ⅱ78的直径不变,进而保证胶带Ⅱ76的运动速度不会在收纳的过程中变化,胶带Ⅱ76的胶面设置在外侧,进而使得石墨层不断的涂抹在胶带Ⅱ76的外侧;
如图7所示,剥离机构Ⅱ70位于上侧剥离机构Ⅰ60的上侧,驱动轮Ⅰ68上设置有驱动其进行转动的动力机构Ⅳ,动力机构Ⅳ优选为伺服电机,动力机构Ⅳ可以固定连接在伸缩机构Ⅱ67的伸缩端上,动力机构Ⅳ的输出轴和驱动轮Ⅰ68之间传动连接,驱动轮Ⅰ68和收纳轮Ⅰ64外侧的胶带Ⅰ66接触,驱动轮Ⅰ68驱动收纳轮Ⅰ64进行转动,对胶带Ⅰ66进行收纳,同时由于收纳轮Ⅰ64在进行收纳时收纳轮Ⅰ64的外直径会不断的扩大,同时启动伸缩机构Ⅱ67,伸缩机构Ⅱ67可以是液压缸或者电动推杆,伸缩机构Ⅱ67的伸缩端带动驱动轮Ⅰ68进行运动,进而调整驱动轮Ⅰ68的位置,保证驱动轮Ⅰ68始终和收纳轮Ⅰ64接触,使得驱动轮Ⅰ68始终可以驱动收纳轮Ⅰ64进行收纳,同时由于驱动轮Ⅰ68的直径不变,进而保证胶带Ⅰ66的运动速度不会在收纳的过程中变化,胶带Ⅰ66的胶面设置在外侧,启动伸缩机构Ⅰ61或者伸缩机构Ⅲ71,伸缩机构Ⅰ61或者伸缩机构Ⅲ71可以是液压缸或者电动推杆,伸缩机构Ⅰ61或者伸缩机构Ⅲ71分别推动对应的剥离支架Ⅰ62或者剥离支架Ⅱ72进行运动,使得胶带Ⅰ66和胶带Ⅱ76接触,胶带Ⅰ66和胶带Ⅱ76的运动速度相同,在胶带Ⅱ76上的石墨成涂抹在胶带Ⅰ66上后,动力机构Ⅳ和动力机构Ⅴ可以停止启动,进而使得胶带Ⅱ76和胶带Ⅰ66有一段的接触时间,进而对石墨层进行剥离;
多个石墨烯基板80依次装夹在多个装夹机构20上,将石墨层涂抹在剥离机构Ⅱ70上;剥离机构Ⅱ70依次和多个剥离机构Ⅰ60接触,对石墨层进行剥离,循环机构10带动多个装夹机构20依次经过多个剥离机构Ⅰ60的下侧;多个剥离机构Ⅰ60向下运动依次和多个石墨烯基板80接触,在石墨烯基板80上形成石墨烯多个石墨烯基板相互拼接形成六面体石墨烯基体,六面体石墨烯基体的每个面均可以制作电化学发光传感器,进而可以进行全面传感;需要注意的是上述实施例之间可以相互拼接使用,也可以全部结合在一起进行使用。