[發明專利]一種靜電霧化噴頭荷質比測量系統及其測量方法

有效

• 申請號: 201910196052.3
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109975623B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 歐鳴雄;吳敏敏;楊志雄;朱計戍;羅洋;蔣沈
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種靜電霧化噴頭荷質比測量系統及其測量方法，該系統包括靜電霧化噴頭、上筒體、下筒體、電流表、液位管、超聲液位計、蓄水槽和液泵，靜電霧化噴頭、上筒體和下筒體從上至下依次聯結，上筒體和下筒體通過法蘭聯結，并形成一個兩端開孔的內部筒狀空間，電流表通過金屬導線與下筒體法蘭相連，液位管與下筒體連通，液位管上端裝有超聲液位計，蓄水槽位于下筒體出水管的下方，液泵和供水管可將蓄水槽內的液體輸送至靜電霧化噴頭，計算機實時獲取和處理電流表等部件的測量數據，本發明給出了下筒體高度H等參數的設計公式，以及荷質比參數的測量方法。該系統具有荷質比參數的實時測量和監控功能，并具有精度高和響應快等特點。

技術領域

本發明專利涉及一種靜電霧化噴頭荷質比測量系統及其測量方法，具體的說，涉及一種適用于靜電霧化噴頭荷質比參數實時測量和監控功能的靜電霧化噴頭荷質比測量系統及其測量方法，該測量系統適用于農業植保噴霧和工業靜電噴涂等領域的靜電霧化噴頭荷質比參數的實時測量和監控。

背景技術

靜電霧化技術是一種廣泛應用于農業植保噴霧、靜電噴涂、靜電霧化噴霧燃燒和工業靜電除塵等領域的液體霧化噴施技術，基于靜電霧化技術研制的靜電霧化噴頭具有噴霧流量小、粒徑細、霧滴均勻、靶標易吸附和背面附著效果好等特點，尤其是在農業植保機械噴霧施藥技術領域，采用靜電霧化噴頭的農業植保噴霧機械往往具有省藥、省水、作業效率高和病蟲害防治效果好等優點，因此，靜電霧化噴頭在背負式噴霧機、擔架式噴霧機、彌霧機和果園噴霧機等產品上獲得了較為廣泛的應用。荷質比參數是決定靜電霧化噴頭產品性能的關鍵指標，其對于靜電霧化噴頭的噴灑效果具有重要影響。

傳統的荷質比測量裝置主要采用法拉第筒或網格作為霧滴收集部件，通過這些霧滴收集部件收集由噴頭所噴灑出來的荷電霧滴，即通過法拉第筒或網格收集靜電霧化噴頭在一定時間(即噴霧時間，一般在數十秒至數分鐘之間)內噴灑的荷電霧滴，并通過天平等稱重儀對收集到的霧滴總質量進行測量，同時通過電流表測量流經法拉第筒或網格等部件的荷電霧滴所產生的電流值，通過電流值I、霧滴總質量m和噴霧時間t來進行噴頭荷質比參數的計算，其計算公式如式(1)所示：

式中：ε是靜電霧化噴頭的荷質比參數，單位是微庫倫/千克；C是荷電霧滴的總電荷量，單位是微庫倫；I是通過電流表所測量到的流經霧滴收集部件的荷電霧滴所產生的電流值，單位是微庫倫/秒；m是靜電霧化噴頭噴灑的霧滴總質量，單位是千克；t是靜電霧化噴頭的噴霧時間，單位是秒。

傳統測量裝置存在的主要問題在于：

1、由于靜電噴霧系統的絕緣性等要求，傳統測量裝置無法通過流量計等儀器直接測量靜電霧化噴頭的噴霧流量參數，其主要采用稱重法測量噴頭在噴霧時間(數十秒至數分鐘之間)內噴灑的霧滴總質量，并通過引入噴霧時間來計算靜電霧化噴頭在該時間內的平均荷質比參數，因而導致傳統測量方法存在測量時間長和系統響應慢等問題。

2、傳統測量方法和測量裝置需要通過法拉第筒或網格收集荷電霧滴，為了測量霧滴總質量，還需要將法拉第筒或網格上的收集的荷電霧滴轉移或引導至稱量所采用的容器內(量筒等)，在荷電霧滴從法拉第筒或網格轉移至容器的過程中，由于液體在法拉第筒或網格表面等表面的吸附、蒸發和漏失等因素，使得荷電霧滴在流入容器的過程中產生損耗，增加了霧滴總質量測量的系統誤差，從而增大了荷質比參數的測量誤差，同時也增加了測量時間。

3、傳統方法在計算荷質比參數時，需要引入噴霧時間來計算荷質比參數的數值，但現有測量系統在噴霧系統啟閉的控制、噴霧參數的穩定性和噴霧時間的測量等方面還十分粗糙，甚至部分噴霧系統采用手工操作，從而導致噴霧時間的測量也存在一定誤差，從而使得荷質比參數的測量誤差進一步增大。