超高溫高壓接觸角儀是研究惡劣環(huán)境下固-液-氣三相界面行為的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于油氣開采、深地工程、核反應(yīng)堆材料、超臨界流體反應(yīng)等領(lǐng)域。它能在溫度高達(dá)300℃以上、壓力超過20MPa的嚴(yán)苛條件下，精確測量液滴在固體表面的接觸角，揭示材料在高溫高壓環(huán)境下的潤濕性、表面能與界面張力變化規(guī)律。
超高溫高壓接觸角儀在使用過程中常出現(xiàn)液滴失真、圖像模糊、壓力泄漏等問題，掌握常見問題的應(yīng)對(duì)方法才能確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與可靠性。
一、液滴圖像模糊或無法聚焦
現(xiàn)象：攝像頭拍攝的液滴輪廓不清晰，邊緣失真，導(dǎo)致接觸角計(jì)算誤差大。
原因與解決方法：
原因1：視窗玻璃污染或起霧
高溫高壓下，水汽或油霧在藍(lán)寶石視窗內(nèi)表面冷凝，影響透光性。
解決：實(shí)驗(yàn)前對(duì)視窗進(jìn)行清潔；開啟視窗加熱功能（如有），防止冷凝；使用干燥惰性氣體（如氮?dú)猓┐祾咔惑w。
原因2：光學(xué)系統(tǒng)未校準(zhǔn)
鏡頭或攝像頭因振動(dòng)發(fā)生偏移。
解決：定期進(jìn)行光學(xué)零點(diǎn)校準(zhǔn)，使用標(biāo)準(zhǔn)刻度板調(diào)整焦距與位置。
原因3：液滴抖動(dòng)或流動(dòng)
注射過程中壓力波動(dòng)或振動(dòng)干擾。
解決：使用高精度微量注射泵，緩慢注液；確保設(shè)備放置于防振臺(tái)。
二、壓力無法穩(wěn)定或發(fā)生泄漏
現(xiàn)象：設(shè)定壓力后，壓力值持續(xù)下降或波動(dòng)，安全閥報(bào)警。
原因與解決方法：
原因1：密封圈老化或安裝不當(dāng)
高溫導(dǎo)致O型圈（如FFKM全氟醚橡膠）硬化、變形，失去彈性。
解決：每次實(shí)驗(yàn)前檢查密封圈是否完好；定期更換（建議每50–100次實(shí)驗(yàn)）；涂抹專用高溫潤滑脂。
原因2：接頭或閥門松動(dòng)
高壓管路連接處未擰緊。
解決：使用扭矩扳手按標(biāo)準(zhǔn)力矩緊固所有接頭；采用卡套式或焊接連接提升可靠性。
原因3：腔體或管道微裂紋
長期熱循環(huán)應(yīng)力導(dǎo)致金屬疲勞。
解決：定期進(jìn)行壓力測試（如保壓30分鐘無降），發(fā)現(xiàn)泄漏立即停用并檢修。
三、溫度控制不穩(wěn)或升溫緩慢
現(xiàn)象：溫度達(dá)不到設(shè)定值，或在目標(biāo)值附近大幅波動(dòng)。
原因與解決方法：
原因1：加熱帶或熱電偶故障
加熱元件損壞或測溫傳感器漂移。
解決：用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)驗(yàn)證腔體溫度，校準(zhǔn)或更換熱電偶；檢查加熱電路通斷。
原因2：保溫層破損或散熱不均
高溫下保溫棉碳化，導(dǎo)致熱量散失。
解決：檢查并更換保溫材料；確保加熱區(qū)均勻包裹。
原因3：PID參數(shù)失調(diào)
控溫算法未適應(yīng)高壓環(huán)境熱容變化。
解決：執(zhí)行高溫高壓下的PID自整定，優(yōu)化控制參數(shù)。
