[發(fā)明專利]一種基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置

有效

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• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113218827B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘宋義;魯耀輝;蒲華燕;孫鈺;楊揚;辛立明;段超群;劉富檣;劉志杰;孟獻兵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01B7/12
• 代理公司: 上海新隆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31366
• 代理人: 金利琴

1.一種基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：包括激光源A(1)，高壓極板(2)，激光源B(3)，基板(4)，接地極板(6)，接收器A(7)，計算機(8)，接收器B(9)，電流計(10)，和置于所述基板(4)下方的攝像機(11)；其中激光源A(1)發(fā)出的激光由接收器A(7)接收，激光源B(3)發(fā)出的激光由接收器B(9)接收，所述激光源A(1)和激光源B(3)平行置于所述高壓極板(2)的左側(cè)，所述接收器A(7)和接收器B(9)相應(yīng)置于所述接地極板(6)的右側(cè)；高壓極板(2)和接地極板(6)均可以導電且平行設(shè)置，高壓極板(2)上施加有一定的電壓，而接地極板(6)接地；基板(4)可以導電并接地，且置于所述高壓極板(2)和接地極板(6)的下方，同時在接地線上串聯(lián)有一電流計(10)；接收器A(7)、接收器B(9)、電流計(10)以及攝像機(11)由計算機(8)監(jiān)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：當液滴進入高壓極板(2)和接地極板(6)之間時，會擋住激光源A(1)發(fā)出的激光，使得接收器A(7)產(chǎn)生一個信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：當液滴穿出高壓極板(2)和接地極板(6)之間時，會擋住激光源B(3)發(fā)出的激光，使得接收器B(9)產(chǎn)生一個信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：當電流計(10)有電流流過時，會產(chǎn)生一個信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：基板(4)透明且?guī)в锌潭取?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：所述液滴在高壓極板(2)與接地極板(6)之間運動時，可以列出以下方程：

其中V是施加在高壓極板(2)上的電壓值，q是電流計(10)檢測到的液滴帶電量，t_A是接收器A(7)發(fā)出信號的時間點，t_B是接收器B(9)發(fā)出信號的時間點，D是高壓極板(2)與接地極板(6)之間的間距，m是帶電液滴(5)的質(zhì)量，而x₁是液滴位于電場中時在水平方向上移動的距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于電場偏轉(zhuǎn)的液體微滴尺寸檢測裝置，其特征在于：當液滴從電場中穿出后落到基板(4)上，可以列出以下方程：

其中t_C是電流計(10)發(fā)出信號的時間點，x₂是液滴在穿出電場后在水平方向上移動的距離，此時，只需要通過攝像機(11)測量液滴在基板(4)上沉積的位置，就可以知道液滴的總水平位移，并有如下關(guān)系：

x＝x₁+x₂，

其中x是液滴最終沉積位置與進入電場之前的位置的水平位移，也就是通過攝像機(11)測量出的位移，ρ為液體的密度，而d為液滴的直徑。