一种多喷嘴雾化性能试验系统的制作方法

1.本发明涉及模拟试验的装置设计技术领域，特别涉及一种多喷嘴雾化性能试验系统。


背景技术：

2.喷嘴雾化特性以及喷雾降尘的研究，在农业、能源、安全以及环境工程中具有非常重要的意义，喷嘴的雾化特性直接决定了降尘效果，而喷嘴空间位置、喷口直径、喷雾压力、喷雾流量、雾流形状、雾流扩散角等因素又直接决定了喷嘴的雾化特性，因此，对不同喷雾参数下的单个喷嘴，尤其是对不同空间位置处多个组合式喷嘴的雾化特性进行研究有着极其重要的现实意义。
3.目前的喷雾降尘试验设备大多数以研究某固定位置的单个喷嘴为主，无法实现单个喷嘴在不同空间位置以及组合式喷嘴在不同空间布局时的雾化特性。因此，亟需对现有喷雾降尘试验设备进行改进。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是现有喷雾降尘装置的试验设备无法针对实际应用中多个喷嘴喷雾情况进行检测的问题，为此，本发明提出了一种多喷嘴雾化性能试验系统。
5.针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
6.本发明一些实施例中提供一种多喷嘴雾化性能试验系统，包括透明的箱体、设置于所述箱体内的喷雾装置以及设置于所述箱体外部的控制装置和测试装置：
7.所述喷雾装置包括多个喷嘴；所述控制装置包括传动机构、供水组件、供气组件和控制器；
8.所述传动机构的一端置于所述箱体内，所述喷嘴置于所述传动机构的所述一端上；所述供水组件包括水箱、管路和变频水泵，所述管路的一端经所述变频水泵与所述水箱连接，所述管路的另一端分为多个水支路，每一个水支路与一个所述喷嘴的进水口连接；所述供气组件包括气源、气管和空气压缩泵，所述气管经所述空气压缩泵与所述气源连接，所述气管的另一端分为多个气支路，每一个气支路与一个所述喷嘴的进气口连接；所述测试装置包括信号发射器和信号接收器，所述信号发射器和所述信号接收器设置于所述箱体的两端，所述信号发射器和所述信号接收器的被控端与所述控制器的输出端连接；
9.所述控制器的输出端与所述变频水泵的被控端、所述空气压缩泵的被控端和所述传动机构的被控端连接；所述控制器用于，控制所述变频水泵以不同频率动作、控制所述空气压缩泵以不同功率动作以及控制所述传动机构带动所述喷嘴变换位置和方向；所述控制器还用于，在所述喷嘴执行喷雾的过程中，控制所述信号发射器朝向所述箱体发射检测信号，所述检测信号经过所述箱体以及箱体内的雾气后被所述信号接收器接收，所述控制器根据所述信号接收器接收到的信号强度得到所述雾气的检测结果，所述检测结果与所述变频水泵的频率、所述空气压缩泵的功率、所述喷嘴的位置和方向相关联。
10.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，所述信号发射器包括激光发射器，所述信号接收器包括激光接收器以及喷雾激光粒度分析仪；所述雾气的检测结果包括雾气的雾滴粒径。
11.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，所述喷雾装置包括喷嘴安装箱，所述喷嘴安装箱中设置有多个喷嘴固定点，所述喷嘴固定点预留进水通道和进气通道。
12.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，还包括：
13.水压传感器，设置于所述管路上，用于检测进入所述喷嘴内的液体压力值，并将所述液体压力值发送至所述控制器。
14.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，还包括：
15.气压传感器，设置于所述气管上，用于检测进入所述喷嘴内的气体压力值，并将所述气体压力值发送至所述控制器。
16.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，所述变频水泵的控制水压范围为0-1mpa；所述空气压缩泵的气压调节范围为0-1mpa。
17.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，所述箱体由透明有机玻璃和不锈钢材质配合构成。
18.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，所述有机玻璃的厚度为2-3cm；所述箱体为长方体结构。
19.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，所述长方体结构的长度为2-3m，所述长方体结构的宽度为1-2米，所述长方体结构的高度为1-2米。
20.本发明一些实施例中提供的多喷嘴雾化性能试验系统，还包括第一平台和第二平台：
21.所述第一平台用于放置所述信号发射器；所述第二平台用于放置所述信号接收器；所述第一平台和所述第二平台的高度可调节
22.本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
23.本发明提供的多喷嘴雾化性能试验系统，通过将喷雾装置设置在透明的箱体内，控制器控制传动机构动作，带动多个喷嘴改变位置及角度，控制器还能够控制进入喷嘴内的水压和气压，从而能够模拟出不同雾流形状，喷雾压力，雾流扩散角、空间位置条件下时多个组合式喷嘴的雾化情景，通过设置在透明箱体两侧的信号发射器和信号接收器，来检测信号被雾气所吸收的程度，就能够得出雾气的检测结果，从而可以得各种组合情况下的多个喷嘴的雾化特性规律。
附图说明
24.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
25.图1为本发明一个实施例所述多喷嘴雾化性能试验系统的结构示意图；
26.图2为本发明一个实施例所述多喷嘴雾化性能试验系统的信号控制原理示意图。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.如图1和图2所示，本实施例提供一种多喷嘴雾化性能试验系统，包括透明的箱体1、设置于所述箱体1内的喷雾装置以及设置于所述箱体1外部控制装置和测试装置。其中：
32.所述喷雾装置包括多个喷嘴8，图中所示的多个喷嘴8通过喷嘴安装箱6置于所述箱体1内部，在具体实现时，可以根据需要设置喷嘴安装箱6的数量，以及每一喷嘴安装箱6中设置的喷嘴8的数量，例如，可以在每一个喷嘴安装箱6内设置多个喷嘴8，不同喷嘴8的喷射方向、喷射角度、喷射压力都设置的不同，如此实现不同喷嘴安装箱中的不同喷嘴的各种喷射情形下的排列组合。
33.所述控制装置包括传动机构7、供水组件、供气组件和控制器12。其中：
34.多个喷嘴8置于传动机构7的端部，传动机构7的端部伸入到箱体1的内部，传动机构7可以采用多种形式实现，其能够带动喷嘴8上下移动、水平移动等。举例来说，在箱体1的上方可以设置有电动控制的机械臂，控制器12直接控制机械臂能够执行不同方向的移动，则可直接以机械臂作为所述传动机构7来使用。
35.所述供水组件包括水箱4(所述水箱4的容积为1—1.5m3)、管路和变频水泵3，所述管路的一端经所述变频水泵3与所述水箱4连接，所述管路的另一端分为多个水支路，每一个水支路与一个所述喷嘴8的进水口连接；所述供气组件包括气源、气管和空气压缩泵5，所述气管经所述空气压缩泵5与所述气源连接，所述气管的另一端分为多个气支路，每一个气支路与一个所述喷嘴8的进气口连接。
36.所述测试装置包括信号发射器9和信号接收器91，所述信号发射器9和所述信号接收器91设置于所述箱体1的两端，所述信号发射器9和所述信号接收器91的被控端与所述控制器12的输出端连接。
37.所述控制器12的输出端与所述变频水泵3的被控端、所述空气压缩泵5的被控端和所述传动机构7的被控端连接；所述控制器12用于控制所述变频水泵3以不同频率动作、控制所述空气压缩泵5以不同功率动作、控制所述传动机构7带动所述喷嘴8变换位置和方向；所述控制器12还用于在所述喷嘴8执行喷雾的过程中，控制所述信号发射器9朝向所述箱体
1发射检测信号，所述检测信号经过所述箱体1以及箱体内的雾气后被所述信号接收器91接收，所述控制器12根据所述信号接收器91接收到的信号强度得到所述雾气的检测结果，所述检测结果与所述变频水泵3的频率、所述空气压缩泵5的功率、所述喷嘴8的位置和方向相关联。
38.如图所示，在喷嘴8喷雾的过程中，信号发射器9发射的信号被箱体1和雾气吸收一部分后的信号被信号接收器91接收，箱体1对于信号接收器信号的吸收率可以预先通过试验的方式获得。信号发射器9发射的信号强度是已知的，信号接收器91接收到的信号强度是可以解析得到的，发射信号的强度和接收信号的强度差应当是箱体吸收部分和雾气吸收部分的总和，而箱体吸收部分通过试验得到，由此便可以得到雾气吸收部分，控制器能够根据雾气吸收掉的部分和信号频率等数据计算出雾气的检测结果。
39.本实施例提供的以上方案，通过将喷雾装置设置在透明的箱体1内，控制器12控制传动机构7动作，带动多个喷嘴8改变位置及角度，控制器12还能够控制进入喷嘴8内的水压和气压，从而能够模拟出不同雾流形状，喷雾压力，雾流扩散角、空间位置条件下时多个组合式喷嘴的雾化情景，通过设置在透明箱体1两侧的信号发射器9和信号接收器91，来检测信号被雾气所吸收的程度，就能够得出雾气的检测结果，从而可以得各种组合情况下的多个喷嘴8的雾化特性规律。而且，透明的箱体1可以供操作人员方便地对其内部的情形进行观察，便于对控制结果进行监控。
40.在一些实施例中，所述信号发射器9包括激光发射器，所述信号接收器91包括激光接收器10以及喷雾激光粒度分析仪11；所述雾气的检测结果包括雾气的雾滴粒径。在本实施例中喷雾激光粒度分析仪11为winner313分体式喷雾激光粒度分析仪。激光粒度分析方式应用于雾气粒度的分析能够得到更为准确的分析结果。
41.可以理解，在以上方案中，本身在箱体1内也可以设置模拟的生成灰尘的装置，当生成灰尘之后，控制喷嘴喷雾，对灰尘起到降尘作用。预先地，在不喷雾的情况下，光开启生成灰尘的装置，控制信号发射器发射信号，根据信号接收器的接收情况来确定有灰尘情况下的能见度。关闭生成灰尘的装置后，开启喷嘴喷雾对于灰尘进行降尘，然后关闭掉喷嘴，之后可以再次控制信号发射器发射信号，根据信号接收器的接收情况来确定执行降尘后的能见度。由此，就能够确定喷嘴喷出雾气的降尘作用。同样的试验，可以执行多次，综合考量用水量、降尘效果、用气量等各种指标之后，得到最佳的喷嘴排布方式、喷水压力、喷气压力等组合。
42.进一步地，如图1所示，所述喷嘴安装箱6中设置有多个喷嘴固定点，所述喷嘴固定点预留进水通道和进气通道；进水通道可以设置有多个，每一个进水通道的进口与管路的分支水管连接，进气通道可以设置有多个，每一个进气通道的进口与气管的分支管连接。通过这一结构设置，能够简化水路和气路的管路铺设。
43.优选地，以上方案中的多喷嘴雾化性能试验系统，还包括水压传感器2，设置于所述管路上，用于检测进入所述喷嘴8内的液体压力值，并将所述液体压力值发送至所述控制器12。所述水压传感器2还可以采用流量计、水表等来替代，控制器能够水压和喷雾效果之间的对应关系来对喷嘴的水压进行调节。本实施例中的方案，是以一个喷嘴安装箱内的多个喷嘴均采用统一的进水压力来示意的，在实际应用中，可以根据需要对喷嘴与水路之间的对应关系进行设置。最佳的方式，可以使一个水管对应于一个喷嘴，这样就能够针对每一
个喷嘴的水压分别进行调节。
44.基于相同的原理，以上方案中的多喷嘴雾化性能试验系统，还可以包括：气压传感器，设置于所述气管上，用于检测进入所述喷嘴内的气体压力值，并将所述气体压力值发送至所述控制器12。所述气压传感器还可以采用流量计等等来替代，控制器能够气压和喷雾效果之间的对应关系来对喷嘴的气压进行调节。本实施例中的方案，是以一个喷嘴安装箱内的多个喷嘴均采用统一的进气压力来示意的，在实际应用中，可以根据需要对喷嘴与气路之间的对应关系进行设置。最佳的方式，可以使一个气管对应于一个喷嘴，这样就能够针对每一个喷嘴的气压分别进行调节。
45.以上方案中，在对于多喷嘴雾化性能进行试验的过程中，所述变频水泵的控制水压范围为0-1mpa；所述空气压缩泵的气压调节范围为0-1mpa，在进行试验的过程中，可以将水压、气压和雾气粒度置于一个坐标空间中，由此便于确定雾化效果与水压、气压之间的关系。
46.以上方案中，所述箱体1由透明有机玻璃和不锈钢材质配合构成。所述有机玻璃的厚度为2-3cm；所述箱体为长方体结构，所述长方体结构的长度为2-3m，所述长方体结构的宽度为1-2米，所述长方体结构的高度为1-2米。优选地，长方体结构的长
×
宽
×
高＝3m
×
2m
×
2m，有机玻璃的厚度2.5cm。
47.进一步地，以上的多喷嘴雾化性能试验系统还可以包括第一平台和第二平台：所述第一平台用于放置所述信号发射器9；所述第二平台用于放置所述信号接收器91；所述第一平台和所述第二平台的高度可调节。通过本方案，能够对于信号发射器9和信号接收器91的高度进行调整，避免在试验过程中由于传动机构振动等导致信号发射器和信号接收器的对准角度产生偏差，通过设置平台对二者的对准角度进行调节，优选平台上可以设置角度调节盘，信号发射器和信号接收器都置于角度调节盘上，能够通过调整信号发射器和信号接收器的俯仰角度，水平角度等对二者对准度进行调整。
48.本发明提供的以上方案，可以模拟不同雾流形状、喷嘴口径、喷雾压力、雾流扩散角、空间位置条件下的单个喷嘴或多个组合式喷嘴的雾化特性雾滴粒径、雾滴速度及雾化浓度的变化规律等，根据试验结论对喷雾参数进行优化，达到高效喷雾降尘的效果，大幅度降低粉尘浓度、改善作业环境。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。