[發明專利]一種噴霧試驗系統

有效

• 申請號: 201811406611.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109596370B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 賈衛東;楊婉婷;周慧濤;龔辰
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種噴霧試驗系統，其特征在于，所述噴霧試驗系統由噴霧系統、調節系統、測量系統和控制端組成；

所述噴霧系統包括空壓機、儲液罐、調壓閥和噴頭；空壓機、儲液罐、調壓閥和噴頭之間依次通過軟管連接；

所述調節系統包括三維試驗臺架及周向轉動機構；所述三維試驗臺架包括滑臺、左右導軌、上下導軌、前后導軌，其中，滑臺位于左右導軌上，能夠通過電動或者手動調節滑臺在左右導軌上的位置，左右導軌位于上下導軌上，可通過電動或者手動調節左右導軌在上下導軌上的位置，上下導軌位于前后導軌上，可通過電動或者手動調節上下導軌位于前后導軌上的位置；噴頭安裝在能夠使得噴頭實現水平方向360°轉動和使得噴頭實現豎直方向180°轉動的周向轉動機構上，周向轉動機構安裝在滑臺上，三維試驗臺架用于調節噴頭在三維空間上的位置；

所述測量系統包括圖像采集裝置、PDPA裝置和傳感器濕度檢測裝置；所述圖像采集裝置包括光源、擴散板和高速攝像機；光源、擴散板、噴頭、高速攝像機依次位于同一直線上，光源固定在所述三維試驗臺架一側，能夠調節角度及光強，擴散板固定在光源與噴頭之間，高速攝像機固定在三維試驗臺架另一側，能夠對不同角度噴霧過程的圖像信息進行收集處理，測量霧化破碎過程、不同試劑破孔圖像、液膜厚度、液膜波動頻率信息；

所述PDPA測量裝置包括激光發射器、接收器、信號處理器、電動三維坐標架，其中，激光發射器和接收器布置在電動三維坐標架上，電動三維坐標架和信號處理器位于三維試驗臺架的前方；按電動三維坐標架上的指定程序，激光發射器能夠從前向后或從后向前掃描移動，接收器能夠從左向右或從右向左掃描移動，并且激光發射器和接收器能夠同時從上向下或從下向上掃描移動；激光發射器將入射光發射到霧滴上，由接收器接收反射光，從而實現對整個流場的測量；

所述傳感器濕度檢測裝置包括兩組變介電常數電容傳感器，一組置于三維試驗臺架底部，檢測不同位置的霧滴沉積量，一組置于三維試驗臺架側面檢測霧滴飄移情況；

控制端分別聯接高速攝像機、變介電常數電容濕度傳感器、信號處理器、電動三維坐標架、接收器、激光發射器和三維試驗臺架的伺服電機；

所述左右導軌、上下導軌和前后導軌的長度均不小于3m，三條導軌均可以定點移動或者勻速移動，定點移動精度為0.1mm，勻速移動速度為1mm/s～2m/s；左右導軌、上下導軌、前后導軌均設置長度標尺，長度標尺精度不小于0.1mm；

所述周向轉動機構包括D型環結構、螺母、固定夾、螺栓；其中，D型環結構的豎直邊固定在滑臺上，通過螺栓、螺母聯接固定夾，固定夾固定噴頭，調松固定夾使噴頭能夠靈活轉動，轉動噴頭至所需角度，然后調緊固定夾，固定噴頭，由此使噴頭實現水平方向360°轉動；噴頭固定時，通過調節螺栓、螺母的松緊和轉動固定夾，使噴頭實現豎直方向180°轉動，D型環結構和固定夾標有刻度，精度不小于1°，通過周向轉動機構能夠測量不同傾角、不同方向的噴霧霧化過程的信息。

2.如權利要求1所述的一種噴霧試驗系統，其特征在于，空壓機滿足最高排氣壓力不小于1.5MPa，最高排氣量不小于280L/min；儲液罐容積不低于20L，耐壓等級不低于2MPa；調壓閥調壓范圍為0.05～1.0MPa，調壓精度0.01MPa；噴頭可以為但不限于球頭形扇形噴嘴、橢圓形扇形噴嘴、圓錐臺形扇形噴嘴、平頭系列扇形噴嘴，空心錐形噴嘴、實心錐形噴嘴、廣角實心錐形噴嘴和LECHLER系列噴嘴；軟管耐壓能力不低于2MPa；儲液罐儲存的噴霧液體可以為但不限于水、懸浮劑溶液、乳濁劑溶液、可溶性水劑溶液、或以上溶液的混合溶液；空壓機、儲液罐、調壓閥與噴霧液體接觸部件表面涂有防腐蝕涂層，涂層厚度0.5mm～1mm；所述空壓機提供壓力，儲液罐儲存、提供噴霧液體，通過調壓閥調節噴頭壓力進行噴霧。

3.如權利要求1所述的一種噴霧試驗系統，其特征在于，所述高速攝像機的滿分辨率像素值不小于2M，最小曝光時間不高于1um；滿分辨率最高幀頻不小于20000fps；光源強度不低于1000W；擴散板的面積大于測量噴霧面積，擴散板的厚度不小于3mm。

4.如權利要求1所述的一種噴霧試驗系統，其特征在于，所述PDPA裝置的測速范圍為0.1～300m/s，測速精度0.1％，可測粒徑范圍為0.5～15000μm，粒徑測量精度0.1％。

5.如權利要求1所述的一種噴霧試驗系統，其特征在于，所述變介電常數電容傳感器采用不銹鋼材質，濕度量程0～100％，濕度分辨率0.1％，濕度精度±3％，當有液滴沉積時會改變介質的介電常數，通過電路對信息進行處理，發送至控制端，得出霧滴沉積量及飄移情況。