專利名稱:掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及霧滴粒徑和濃度空間分布的分析儀，特別是一種掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀。用于測(cè)量儀器技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
噴嘴在化工、能源、環(huán)保等諸多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，噴霧的霧滴顆粒和濃度及其在空間分布情況對(duì)噴嘴使用性能有很大影響。同時(shí)噴霧物理過程十分復(fù)雜，現(xiàn)階段單純依靠理論方法尚難以準(zhǔn)確求解霧滴場中顆粒和濃度及其在空間分布，實(shí)驗(yàn)測(cè)量仍是這類研究和應(yīng)用工作中主要手段之一。噴霧過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的氣液兩相流過程，霧滴粒徑小且在空間和時(shí)間上存在都非常有限，因此測(cè)量工作難度很大。近三十年來科研人員對(duì)噴霧測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了大量研究工作，取得了一些成果。其中光學(xué)方法具有非接觸測(cè)量的特點(diǎn)，特別適用于諸如霧滴這樣的氣液帶粒兩相流的測(cè)量，在現(xiàn)有噴霧測(cè)量技術(shù)占有主導(dǎo)地位。
最具代表性的是激光相位多普勒(簡稱PDA或PDPA)技術(shù)，研究人員經(jīng)常利用它來對(duì)噴霧情況進(jìn)行研究，F(xiàn)rank Puschmann等人在期刊《Experimental Thermaland Fluid Science》(期刊中文名稱《實(shí)驗(yàn)傳熱和流體科學(xué)》)的2004年28卷上發(fā)表了“Transient measurement of heat transfer in metal quenching withatomized sprays”一文，該文介紹了用PDA對(duì)噴霧后霧滴在熱金屬表面蒸發(fā)情況進(jìn)行測(cè)量的情況，以此來研究霧滴傳熱。PDA技術(shù)利用多對(duì)聚焦激光束從不同方向入射到霧滴表面，利用從霧滴表面散射光波的相位差求取粒徑。這種儀器在使用時(shí)不足之處主要體現(xiàn)在測(cè)量區(qū)小，具有很高空間分辨率的同時(shí)也犧牲了測(cè)量數(shù)據(jù)的代表性，測(cè)量數(shù)據(jù)用于計(jì)算濃度時(shí)誤差較大；對(duì)于非球形顆粒測(cè)量結(jié)果難以給出合理的粒徑解釋，對(duì)非球形顆粒測(cè)量的誤差較大；PDA是種點(diǎn)測(cè)量技術(shù)，完成一個(gè)噴霧場的測(cè)量周期較長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，提供一種掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，即利用顆粒和濃度光學(xué)傳感器和可編程控制導(dǎo)軌架構(gòu)成的掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，使其具有采樣區(qū)域大，測(cè)量結(jié)果在空間域內(nèi)具有較高的代表性，濃度測(cè)量誤差小，可得到空間各點(diǎn)霧滴粒徑和濃度，測(cè)量過程易于自動(dòng)化，實(shí)驗(yàn)測(cè)量周期短。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明包括可編程控制導(dǎo)軌架、兩個(gè)微調(diào)支座、顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)。其中顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器為分離結(jié)構(gòu)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，它們分別被安裝在微調(diào)支座上，微調(diào)支座固定在可編程控制導(dǎo)軌架上，發(fā)射端和接收端采集到的光電信號(hào)通過導(dǎo)線連接到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。
本發(fā)明工作時(shí)，噴霧霧滴自顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器的發(fā)射端和接收端之間的空間流過，利用顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器和可編程控制導(dǎo)軌架完成噴霧場中一系列直線上霧滴平均粒徑和濃度的測(cè)量，測(cè)量不同直線時(shí)位置的變動(dòng)由可編程控制導(dǎo)軌架掃描完成，而在對(duì)一條直線上霧滴粒徑和濃度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可編程控制導(dǎo)軌架靜止，每個(gè)位置測(cè)量結(jié)果及空間位置坐標(biāo)由計(jì)算機(jī)記錄。完成對(duì)這個(gè)噴霧場的掃描后，由計(jì)算機(jī)根據(jù)記錄的一系列霧滴粒徑和濃度測(cè)量數(shù)據(jù)及空間位置坐標(biāo)結(jié)合層析算法計(jì)算噴霧場霧滴粒徑和濃度在三維空間的分布。
本發(fā)明中可編程控制導(dǎo)軌架是顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器以及微調(diào)支座的支撐和固定支架，它在沿著水平和垂直方向?qū)婌F場的掃描的同時(shí)，也確定每一測(cè)量直線的空間位置坐標(biāo)?？删幊炭刂茖?dǎo)軌架上固定有U型懸臂梁，懸臂梁的前端安裝微調(diào)支座，U型懸臂梁之間是測(cè)量時(shí)噴霧流動(dòng)區(qū)域。
微調(diào)支座連接著可編程控制導(dǎo)軌架和顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器，微調(diào)支座上帶有上下、左右方向、水平轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)整顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器發(fā)射端和接收端的相對(duì)位置，使穿越噴霧場的光束能被正確地接收。
測(cè)量時(shí)顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器的發(fā)射端和接收端同軸布置，發(fā)射端和接收端之間的同軸位置要求通過微調(diào)支座的調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)。發(fā)射端包括參考光引導(dǎo)光纖、空間濾波器、限束器、光電轉(zhuǎn)換器、放大電路、半導(dǎo)體激光器和封裝體。接收端包括凸透鏡、光闌、觀察鏡、光電接收器件、信號(hào)放大電路和封裝體。發(fā)射端封裝體和接收端封裝體前部和后部均有小孔，它們構(gòu)成了保護(hù)空氣的通道。保護(hù)空氣用來隔離污染物，同時(shí)前面的小孔也是測(cè)量用光束的通道，顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器采集和處理的模擬信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線輸入到A/D轉(zhuǎn)換器。
激光器是整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量信號(hào)的能量源，為了減小顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器尺寸，發(fā)射端采用半導(dǎo)體激光器；發(fā)射端內(nèi)的參考光傳導(dǎo)光纖采集的光能信號(hào)經(jīng)由光纖傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換器，由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；電信號(hào)輸入到放大電路放大以適合于傳輸，該電信號(hào)用來修正測(cè)量過程中由于種種因素導(dǎo)致的入射光強(qiáng)度的脈動(dòng)；空間濾波器用來剔除激光中高階模雜散光，提高測(cè)量用入射光束的質(zhì)量；利用限束器得到測(cè)量所需直徑光束，提高測(cè)量精度；封裝體在起到保護(hù)內(nèi)部器件作用的同時(shí)，還作為同微調(diào)支座的連接件。凸透鏡用來對(duì)透射光進(jìn)行傅立葉變換；光闌用來剔除霧滴散射光，保證透射光的接收；光電轉(zhuǎn)換器將接收到的透射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，方便信號(hào)的處理；放大電路將光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行放大，使其適合于從導(dǎo)線傳輸；通過觀察鏡操作人員可以觀察到透射光束經(jīng)過凸透鏡后在光闌上的聚焦情況，方便分析儀光路的調(diào)整工作；保護(hù)空氣用于防止霧滴和其它灰塵顆粒通過小孔進(jìn)入發(fā)射端或接收端內(nèi)部。
A/D轉(zhuǎn)換器將顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器測(cè)量得到的電信號(hào)由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，使其能夠在較遠(yuǎn)距離上傳輸和適合于計(jì)算機(jī)處理；在顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器的發(fā)射端和接收端內(nèi)部分別得到了表示參考光強(qiáng)度和透射光強(qiáng)度的電信號(hào)，上述電信號(hào)分別輸入到A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)線輸入到計(jì)算機(jī)。
計(jì)算機(jī)通過指令控制可編程控制導(dǎo)軌架在水平和垂直方向上的移動(dòng)，接收從顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器發(fā)射端和接收端輸入的參考光信號(hào)和透射光信號(hào)并根據(jù)相應(yīng)理論計(jì)算霧滴粒徑和濃度，并負(fù)責(zé)記錄各個(gè)測(cè)量位置的坐標(biāo)值及霧滴粒徑和濃度，然后根據(jù)層析理論和掃描過程測(cè)量記錄的位置坐標(biāo)、霧滴粒徑、濃度數(shù)據(jù)，計(jì)算三維空間霧滴的粒徑和濃度分布，結(jié)果存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，并按一定方式進(jìn)行輸出，供有關(guān)人員進(jìn)行分析。
本發(fā)明將顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器、可編程控制導(dǎo)軌架、計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合，使系統(tǒng)具有對(duì)噴霧場掃描的能力，同時(shí)通過顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器測(cè)量每一條直線上霧滴粒徑和濃度，然后結(jié)合計(jì)算機(jī)的記錄和運(yùn)算能力，求解出噴霧場粒徑和濃度在三維空間的分布。同現(xiàn)有噴霧測(cè)量技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢(shì)采樣區(qū)域大，分析儀以平行光束為探頭，由其照亮的噴霧區(qū)域?yàn)闇y(cè)量區(qū)，較PDA測(cè)量區(qū)的體積增大許多倍，測(cè)量結(jié)果在空間域內(nèi)具有較高的代表性，同時(shí)通過對(duì)多直線上對(duì)霧滴采樣測(cè)量并結(jié)合層析算法，可以計(jì)算得到空間各點(diǎn)的霧滴粒徑和濃度；用霧滴的投影面積換算其粒徑，減小了非球形霧滴對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；本發(fā)明可以用來測(cè)量、分析噴嘴附近液體分裂霧化過程，為研究噴霧復(fù)雜區(qū)域內(nèi)粒徑變化情況提供了測(cè)量手段；測(cè)量過程以掃描形式進(jìn)行，數(shù)據(jù)采集、分析易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；對(duì)整個(gè)噴嘴霧化場的實(shí)驗(yàn)測(cè)量周期短。



圖1本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖圖2本發(fā)明微調(diào)支座結(jié)構(gòu)示意圖圖3本發(fā)明顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器發(fā)射端結(jié)構(gòu)示意圖圖4本發(fā)明顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器接收端結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明包括可編程控制導(dǎo)軌架1、顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器2、兩個(gè)微調(diào)支座3、A/D轉(zhuǎn)換器6、計(jì)算機(jī)7，顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器2為分離結(jié)構(gòu)，由發(fā)射端4和接收端5構(gòu)成，它們分別被設(shè)置在兩個(gè)微調(diào)支座3上，兩個(gè)微調(diào)支座3分別固定在可編程控制導(dǎo)軌架1上，發(fā)射端4和接收端5采集的光電信號(hào)通過導(dǎo)線連接到A/D轉(zhuǎn)換器6的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)7。
可編程控制導(dǎo)軌架1帶有U型懸臂梁8，U型懸臂梁2前端分別設(shè)置有微調(diào)支座3，顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器2的發(fā)射端4和接收端5設(shè)置在微調(diào)支座3上，發(fā)射端4和接收端5之間構(gòu)成了噴霧流動(dòng)的區(qū)域。
微調(diào)支座3用于連接可編程控制導(dǎo)軌架1與顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器2的發(fā)射端4和接收端5，微調(diào)支座3上帶有上下、左右方向平移、水平轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)整發(fā)射端4和接收端5間的相對(duì)位置，保證透射光束的正確接收。微調(diào)支座3由緊固件9、垂直方向微調(diào)裝置10、連接底座11、水平轉(zhuǎn)動(dòng)件12、水平轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓13、左右方向微調(diào)螺栓對(duì)14、水平移動(dòng)件15、支撐件16組成。微調(diào)支座3通過連接底座11連接在可編程控制導(dǎo)軌架1上；通過垂直方向微調(diào)裝置10、左右水平方向上的螺栓對(duì)14調(diào)節(jié)發(fā)射端4和接收端5的相對(duì)位置，使從發(fā)射端4射出的光束經(jīng)聚焦后準(zhǔn)確進(jìn)入接收端5的光闌內(nèi)；水平轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺栓對(duì)13調(diào)節(jié)光束相對(duì)于光闌的入射角，進(jìn)一步保證透射光的完全接收；緊固件9有支撐件16頂部加工的帶有缺口的通孔和螺栓構(gòu)成，通孔直徑略大于顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器的發(fā)射端4和接收端5外徑，由于材料的彈性，當(dāng)擰緊螺栓時(shí)通孔直徑縮小，將顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器夾緊。水平轉(zhuǎn)動(dòng)件12與連接底座11用間隙配合相連接，水平轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺栓對(duì)13與連接底座11用螺紋連接，水平轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺栓對(duì)13通過作用在水平轉(zhuǎn)動(dòng)件12上的突肩使其在水平面上的一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；水平移動(dòng)件15利用燕尾槽同水平轉(zhuǎn)動(dòng)件12相連接，通過螺栓對(duì)14可以調(diào)節(jié)水平移動(dòng)件15在水平方向上的位置；支撐件16同垂直方向微調(diào)裝置10利用螺紋連接，當(dāng)調(diào)節(jié)垂直方向微調(diào)裝置10時(shí)，支撐件16隨之一起運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器在垂直方向的位置。
發(fā)射端4包括放大電路17、光電轉(zhuǎn)換器18、半導(dǎo)體激光器19、參考光引導(dǎo)光纖20、空間濾波器21、限束器22和封裝體23，其連接方式為參考光引導(dǎo)光纖20固定在半導(dǎo)體激光器19旁，空間濾波器21、限束器22、半導(dǎo)體激光器19依次排列，封裝在封裝體23內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換器18、放大電路17均安裝在封裝體23后部。
接收端5包括封裝體24、凸透鏡25、觀察鏡26、光闌27、光電接收器28和信號(hào)放大電路29，凸透鏡25與光闌27間的距離等于凸透鏡的焦距。其連接方式為凸透鏡25、光闌27、光電接收器28、信號(hào)放大電路29封裝在封裝體24內(nèi)部，凸透鏡25通過連接件固定在封裝體24上，光闌27利用緊固螺紋固定在封裝體24臺(tái)階孔內(nèi)，觀察鏡26安裝在封裝體24的側(cè)壁上，用于調(diào)試光路時(shí)觀察聚焦透射光的接收情況。測(cè)量時(shí)發(fā)射端4和接收端5同軸布置，發(fā)射端封裝體和接收端封裝體后部和正面均有小孔，它們構(gòu)成了保護(hù)空氣的通道，同時(shí)正面的小孔也是光束的通道。
計(jì)算機(jī)7是本發(fā)明的控制和計(jì)算中心，計(jì)算機(jī)的控制功能主要是根據(jù)操作人員的設(shè)定，向可編程控制導(dǎo)軌架1發(fā)出行走指令。其計(jì)算功能主要包括依照相應(yīng)的光學(xué)理論，根據(jù)顆粒傳感器2在每個(gè)位置采集的光信號(hào)計(jì)算霧滴的粒徑和濃度；通過可編程控制導(dǎo)軌架1的行走，帶動(dòng)傳感器2完成對(duì)噴霧場的掃描，并記錄下各個(gè)位置的空間坐標(biāo)和相應(yīng)的霧滴粒徑和濃度；根據(jù)噴霧場中心對(duì)稱特點(diǎn)，結(jié)合層析理論，計(jì)算三維空間霧滴的粒徑和濃度分布。
結(jié)合本發(fā)明的內(nèi)容提供以下實(shí)施例噴嘴被廣泛地使用在科學(xué)研究和各類工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，噴嘴噴出霧滴的粒徑和濃度及其在空間分布對(duì)使用性能有很大影響。同時(shí)噴霧過程極其復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)仍是目前噴霧研究的重要方法之一，本發(fā)明可以為研究人員和工程技術(shù)人員提供實(shí)驗(yàn)測(cè)量霧滴粒徑和濃度及其空間分布的設(shè)備，其實(shí)施方法如下搭建噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)，將噴嘴固定在一定的高度，噴霧方向向下。將可編程控制導(dǎo)軌架1置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)合適位置，使噴霧從可編程控制導(dǎo)軌架的懸臂梁8間的空間流過，并保證可編程控制導(dǎo)軌架水平和垂直移動(dòng)時(shí)，固定在其懸臂梁8上的顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器2的軸線能夠完全掃描需要測(cè)量噴霧場的全部空間。
作為準(zhǔn)備工作，測(cè)量前在計(jì)算機(jī)7上設(shè)定可編程控制導(dǎo)軌架的坐標(biāo)原點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要給定可編程控制導(dǎo)軌架1在水平和垂直方向上掃描時(shí)的步進(jìn)長度，然后進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，在每個(gè)步進(jìn)長度上可編程控制導(dǎo)軌架1停留一定的時(shí)間，由顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器2測(cè)量該位置直線上霧滴的粒徑和濃度，測(cè)量得到的霧滴粒徑、濃度數(shù)據(jù)以及空間位置數(shù)據(jù)均記錄在計(jì)算機(jī)7內(nèi)部；完成該點(diǎn)測(cè)量后可編程控制導(dǎo)軌架根據(jù)先前確定的掃描步長移動(dòng)到下一個(gè)測(cè)量位置，如此反復(fù)，完成對(duì)噴霧場的掃描。最后由計(jì)算機(jī)7利用上述過程記錄的粒徑、濃度和空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)相應(yīng)的算法計(jì)算出霧滴粒徑和濃度在空間的分布。
權(quán)利要求
1.一種掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，包括可編程控制導(dǎo)軌架(1)、顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器(2)、兩個(gè)微調(diào)支座(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(6)、計(jì)算機(jī)(7)，其特征在于，顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器(2)為分離結(jié)構(gòu)，由發(fā)射端(4)和接收端(5)構(gòu)成，它們分別被設(shè)置在兩個(gè)微調(diào)支座(3)上，兩個(gè)微調(diào)支座(3)分別被固定在可編程控制導(dǎo)軌架(1)上，發(fā)射端(4)和接收端(5)測(cè)量的信號(hào)通過導(dǎo)線連接到A/D轉(zhuǎn)換器(6)的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器(6)的輸出端連接到計(jì)算機(jī)(7)，可編程控制導(dǎo)軌架(1)帶有U型懸臂梁(8)，U型懸臂梁(2)前端分別安裝微調(diào)支座(3)，發(fā)射端(4)和接收端(5)之間構(gòu)成了噴霧流動(dòng)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，其特征是微調(diào)支座(3)上帶有上下、左右方向平移、水平轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或者2所述的掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，其特征是微調(diào)支座(3)具體包括緊固件(9)、垂直方向微調(diào)裝置(10)、連接底座(11)、水平轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)、水平轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺栓對(duì)(13)、左右方向微調(diào)螺栓對(duì)(14)、水平移動(dòng)件(15)、支撐件(16)，微調(diào)支座(3)通過連接底座(11)連接在可編程控制導(dǎo)軌架(1)上，垂直方向上設(shè)有垂直方向微調(diào)裝置(10)，左右水平方向上設(shè)有左右方向微調(diào)螺栓對(duì)(14)，水平轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)螺栓對(duì)(13)與連接底座(11)用螺紋連接，水平轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)與連接底座(11)用間隙配合相連接，水平移動(dòng)件(15)利用燕尾槽同水平轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)相連接，緊固件(9)由支撐件(16)頂部加工的帶有缺口的通孔和螺栓構(gòu)成，通孔直徑略大于顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器的發(fā)射端(4)和接收端(5)外徑，支撐件(16)同垂直方向微調(diào)裝置(10)利用螺紋連接，顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器(2)的發(fā)射端(4)和接收端(5)分別用螺栓緊固在兩個(gè)微調(diào)支座(3)的緊固件(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，其特征是發(fā)射端(4)包括放大電路(17)、光電轉(zhuǎn)換器(18)、半導(dǎo)體激光器(19)、參考光引導(dǎo)光纖(20)、空間濾波器(21)、限束器(22)和封裝體(23)，其連接方式為參考光引導(dǎo)光纖(20)固定在半導(dǎo)體激光器(19)旁，空間濾波器(21)、限束器(22)、半導(dǎo)體激光器(19)依次排列，封裝在封裝體(23)內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換器(18)、放大電路(17)均安裝在封裝體(23)后部。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，其特征是接收端(5)由封裝體(24)、凸透鏡(25)、觀察鏡(26)、光闌(27)、光電接收器(28)和信號(hào)放大電路(29)組成，凸透鏡(25)與光闌(27)間的距離等于凸透鏡的焦距，其連接方式為凸透鏡(25)、光闌(27)、光電接收器(28)、信號(hào)放大電路(29)封裝在封裝體(24)內(nèi)部，凸透鏡(25)通過連接件固定在封裝體(24)上，光闌(27)利用緊固螺紋固定在封裝體(24)臺(tái)階孔內(nèi)，觀察鏡(26)設(shè)置在封裝體(24)的側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，其特征是測(cè)量時(shí)，發(fā)射端(4)和接收端(5)同軸布置，發(fā)射端封裝體和接收端封裝體后部和正面均有小孔，它們構(gòu)成了保護(hù)空氣的通道，同時(shí)正面的小孔也是光束的通道。
專利摘要
一種掃描式噴嘴霧化場霧滴粒徑和濃度空間分布分析儀，用于測(cè)量儀器技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明包括可編程控制導(dǎo)軌架、兩個(gè)微調(diào)支座、顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)。其中顆粒粒徑和濃度光學(xué)傳感器為分離結(jié)構(gòu)，由發(fā)射端和接收端構(gòu)成，它們分別被安裝在微調(diào)支座上，微調(diào)支座固定在可編程控制導(dǎo)軌架上，發(fā)射端和接收端采集到的光電信號(hào)通過導(dǎo)線連接到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。本發(fā)明主要應(yīng)用于各種噴嘴的噴霧場研究，對(duì)噴嘴的工作介質(zhì)沒有特殊要求，甚至可以用來測(cè)量氣固兩相噴射流內(nèi)固相顆粒的粒徑和濃度的空間分布，采樣區(qū)域大，濃度測(cè)量誤差小，測(cè)量過程易于自動(dòng)化，實(shí)驗(yàn)測(cè)量周期短。
文檔編號(hào)G01N15/02GKCN1258080SQ200410053033
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年7月22日
發(fā)明者吳偉亮, 陳漢平, 馬會(huì)民, 徐芬 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan