[發明專利]云室微粒氣動懸浮的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010820821.5
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112014273A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 許麗人;蔡軍;孫海洋;張海麗;劉茜;杜麗杰;張志標;王勝國;李咸寧
• 申請（專利權）人: 北京應用氣象研究所;北京易盛泰和科技有限公司
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01M9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，包括：上艙體(1)，以及連通在所述上艙體(1)底部的下艙體(2)；所述上艙體(1)和下艙體(2)的艙壁均為雙層夾套結構，所述雙層夾套結構內部填充載冷劑并連通溫度處理機組(4)；

所述上艙體(1)的上封頭與抽空機組(3)連接，所述下艙體(2)的下封頭與空氣處理機組(5)連接；在所述上艙體(1)內設置一層或多層整流格柵(7)，將上艙體(1)分為多個懸浮空間，在所述懸浮空間對應的艙壁上安裝有氣溶膠注入孔(711)和觀察窗(712)，在觀察窗(712)處安裝攝像機；

所述上艙體(1)和下艙體(2)內部均設置有多個溫度傳感器；所述下艙體(2)內的下部設置軸流風機(21)；所述下艙體(2)的艙壁設置有干蒸汽入口(22)；所述上艙體(1)和下艙體(2)內部還安裝有多個溫濕度傳感器；所述空氣處理機組(5)連接蒸汽發生器(9)，所述蒸汽發生器(9)用于補充上艙體(1)和下艙體(2)內部的水分。

2.根據權利要求1所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述上艙體(1)的雙層夾套結構和下艙體(2)的雙層夾套結構均分別連通溫度處理機組(4)，溫度處理機組(4)分別控制上艙體(1)和下艙體(2)的溫度。

3.根據權利要求1所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述攝像機為高速攝像機，所述攝像機安裝在滑軌上，所述滑軌固定在上艙體(1)的內壁上。

4.根據權利要求1所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述整流格柵(7)包括三層，三層整流格柵(7)之間的空間分別為第一懸浮空間(71)和第二懸浮空間(72)。

5.根據權利要求1所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述上艙體(1)的頂部設置照明結構；所述照明結構為光源孔(8)，在所述光源孔(8)內安裝太陽燈或者玻璃窗。

6.根據權利要求1所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述上艙體(1)和下艙體(2)為上下兩個不等徑不銹鋼圓柱型艙體，艙體內壁采用316材質，夾套外側采用304材質。

7.根據權利要求6所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述上艙體(1)內徑小于下艙體(2)內徑。

8.根據權利要求7所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述下艙體(2)內部直徑6m，上艙體(1)內部直徑3m，所述上艙體(1)和下艙體(2)的高度均為6m。

9.根據權利要求1所述的云室微粒氣動懸浮的裝置，其特征在于，所述空氣綜合處理機組(5)采用三效過濾器凈化空氣后，兩級轉輪除濕機組獲得低濕工況，三級冷卻器獲得低溫工況，采用電加熱和外接加濕器獲得高溫和高濕工況。

10.云室微粒氣動懸浮的方法，利用權利要求1所述的裝置，其特征在于，包括：

1)打開空氣處理機組(5)注入潔凈空氣來清潔上艙體(1)和下艙體(2)；

2)打開溫度處理機組(4)調節上艙體(1)和下艙體(2)的溫度至目標參數并設置抽空機組(3)的抽空參數；

3)注入干蒸汽，打開軸流風機(21)均勻濕度；

4)待艙室內溫濕度、壓力穩定后，注入氣溶膠；

5)觀察微粒降落，待微粒降落稀疏時打開空氣處理機組(5)和抽空機組(3)形成上升氣流，調節至上艙體(1)內流速為0-1m/s，使微粒懸浮；

6)根據溫濕度傳感器示數適時打開蒸汽發生器(9)，通過空氣處理機組(5)補充濕氣來保證微粒充分生長；

7)調整攝像機位置，拍攝微粒生長過程；

8)實驗結束，依次關閉空氣處理機組(5)和抽空機組(3)，再停止軸流風機(21)及溫度控制機組(4)，分析數據。