[發明專利]靜電噴霧荷質比測量裝置

有效

• 申請號: 201210457633.6
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103149461A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 邱白晶;陸洪蘭
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

????本發明涉及靜電噴霧荷質比測量裝置，尤其是涉及一種減少荷電霧滴撞擊集液筒內筒壁后反彈而造成荷電霧滴的再次測量和逃逸產生的電荷誤差，可以實現對荷電霧滴或粒子荷質比的準確測量的靜電噴霧荷質比測量裝置。

背景技術

國內外研究人員荷質比測量裝置做了多次研究，而對提高荷質比測量裝置的精度問題研究甚少。2002年A.K.Knight等人利用陣列式微法拉第筒測量荷質比，試驗表明該方法既有效的降低了檢測限又提高了線性動態范圍。2008年S.S.Kausik等人利用法拉第杯研究塵埃的電荷分布，結果表明塵埃粒子的荷電量由中心向外圍遞減并成不對稱分布。2009年A.Kashefian等人利用靜電和磁環來降低荷電粒子與法拉第內筒的撞擊產生的電荷誤差。2003年張寶峰等人通過自制法拉第筒測量裝置的屏蔽問題，認為筒上覆蓋接地金屬網可有效屏蔽電極等干擾。2006年陳志剛等研究提高網狀目標法測量霧滴荷質比精度的措施，結果表明把荷質比放置在相對穩定的獨立空間并做好屏蔽可獲得穩定的信號值；從國家知識產權專利檢索中，申請號為201110156068.5，名稱為“一種風沙流沙粒荷質比實時測量系統”的專利公開了一種實時高頻測量沙粒荷質比的裝置，不過其是對于沙粒的荷質比的測量裝置；申請號為201010571210.8，名稱為“測試靜電噴霧中霧化空間的局部荷質比的裝置”，其主要公開了測試局部荷質比的裝置，對于如何降低測量荷電粒子撞擊筒壁產生的電荷誤差，從而提高荷質比測量的精度沒有的技術內容沒有公開。

??

發明內容

針對以上問題，我們對原有荷質比測量裝置進行了改進，該裝置可以減少荷電霧滴的再次測量和逃逸而產生的電荷誤差，實現對荷電霧滴荷質比的準確測量。

本發明的工作原理如下：當荷電液滴群噴射到集液筒內后形成回路。電荷聚集在集液筒內，與地面構成回路時，即產生微電路。采用皮安表測量電流并使用數據采集軟件Excelinx進行數據的采集，同時用采樣量筒接收噴到集液筒內的液體。在一定時間內測量荷電霧滴群的平均荷質比????????????????????????????????????????????????（mc/kg）為：=×10，式中（uA）為噴霧過程中霧滴群的電荷，（Kg/s）為噴霧過程中收集到的液體流量。

基于上述原理的靜電噴霧荷質比測量裝置，其包括霧滴收集裝置、霧滴稱量裝置、霧滴電量測量裝置和數據采集和處理系統。所述霧滴收集裝置為集液筒3，所述集液筒3包括筒蓋2，所述集液筒3傾斜設置在機架1上，所述集液筒3包括集液外筒11、集液內筒13，所述集液外筒11與集液內筒13內設有陶瓷絕緣體12，所述集液內筒13內設置有石墨內筒14；霧滴稱量裝置為精密電子天平6；所述霧滴電量測量裝置為皮安表8；所述皮安表8通過導線7與所述集液筒3的接線口16連接；所述數據采集和處理系統為PC機9、數據采集軟件Excelinx和荷質比分析軟件，所述軟管4連接集液筒的管口17與量筒5，所述量筒5放置在電子天平6上。

所述的石墨內筒14采用斜面石墨，石墨內筒14的直徑d、石墨內筒長母線B、石墨內筒短母線C、筒蓋的開口直徑D、中部截面交線到筒底的距離A、中部截面交線到長母線的距離H；

所述石墨內筒14的參數為A?=（0.35~0.45）B；d：A：C=2:2:1，B=（13~15）H。

所述石墨內筒14內設置有斜面圓柱塊15。

斜面圓柱塊15的材料為高導電率的金屬銅，斜面角度為38°~50°或82°~90°。

筒蓋開口直徑D與石墨內筒長母線B滿足：D=（0.30~0.35）B。

皮安表8與集液筒3之間的導線7上串聯一個電阻10，所述電阻10的阻值為10歐姆。

通過在集液內筒13里面增加一個長的斜面石墨內筒14和一個斜面角度為38°~50°或82°~90°的高導電率的金屬銅圓柱塊15，使荷電粒子與集液內筒13之間形成一個橫向電場，使偏轉射出的粒子沿法線方向碰撞集液內筒13，減少荷電霧滴或粒子撞擊集液內筒13壁后逃逸和再次測量而產生的電荷誤差，實現了對荷電霧滴荷質比的準確測量。

附圖說明

圖1為本發明靜電噴霧荷質比測量裝置的結構示意圖。

圖2為本發明靜電噴霧荷質比測量裝置的集液筒的結構示意圖。

圖3為本發明靜電噴霧荷質比測量裝置的石墨內筒的結構結示意圖。