CN111157407B - 用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微米颗粒流测量设备技术领域，尤其涉及一种用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，包括压缩空气气源、质量流量控制器、颗粒分散器、撞击基底以及光学测量装置，质量流量控制器与压缩空气气源相连，颗粒分散器的进口与质量流量控制器相连，颗粒分散器的出口与泄放出口相连，撞击基底设置于泄放出口的正下方。本发明所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，能够将待测微米颗粒聚合物有效分散成单个待测微米颗粒，修正流体曳力对颗粒运动的影响，从而提高测量准确度。
Description
技术领域
本发明涉及微米颗粒流测量设备技术领域，尤其涉及一种用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统。
背景技术
微米颗粒碰壁现象广泛出现在自然界和工业过程中，例如可吸入颗粒物在气管内的沉积、锅炉中飞灰颗粒在管壁的沉积等。在这些微米颗粒流问题中，颗粒与壁面的相互作用作为颗粒沉积过程的重要机制之一，对准确估计颗粒沉积率具有重要意义。要想准确评估微米颗粒的碰壁行为和沉积率，重要的是获得颗粒碰壁的临界粘附速度和恢复系数。
单颗粒碰壁实验是精确获得颗粒碰壁的临界粘附速度和恢复系数最有效的方法。现有的单颗粒碰壁实验主要分为两类，一类在真空中完成，颗粒靠重力加速；另一类在载气环境中完成，颗粒靠气流加速。但现有的单颗粒碰壁实验仍然存在问题。其一，在光学测量上，现有的打光方式常采用90°散射光，由于高倍显微镜的使用，导致镜头的景深非常小，颗粒一旦稍微偏离焦平面，其运动就很难被成像记录下来。其二，由于粘附力作用，微米颗粒之间的团聚效应非常明显，如何将团聚颗粒分散成单颗粒是现有技术中的一大难题。其三，若实验在载气环境中完成，但一般高速摄像仪的帧率无法记录微米颗粒碰壁前后的瞬时速度，只能记录颗粒在近壁区的速度，如何对颗粒在近壁区的速度进行修正，准确获得颗粒碰壁瞬间的速度也是难点之一。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，解决现有技术难以将团聚颗粒分散成单颗粒的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，包括：
压缩空气气源，所述压缩空气气源用于提供加速待测微米颗粒的压缩空气；
质量流量控制器，所述质量流量控制器与所述压缩空气气源相连，所述质量流量控制器用于控制所述压缩空气的流量；
颗粒分散器，所述颗粒分散器的进口与所述质量流量控制器相连，所述颗粒分散器的出口与泄放出口相连；所述颗粒分散器用于提供待测微米颗粒聚合物，并在所述压缩空气的作用下将所述待测微米颗粒聚合物分散为单个待测微米颗粒，所述单个待测微米颗粒从所述泄放出口流出；
撞击基底，所述撞击基底设置于所述泄放出口的正下方，从所述泄放出口流出的所述单个待测微米颗粒与所述撞击基底的撞击平面进行撞击碰壁；
光学测量装置，所述光学测量装置用于记录所述单个待测微米颗粒与所述撞击基底撞击碰壁前后的运动轨迹。
进一步地，所述光学测量装置包括沿水平向依次设置的激光器、扩束器、高倍显微镜和高速摄像仪，其中，所述泄放出口与所述撞击基底对应设置于所述光学测量装置的上下两侧；所述激光器与所述扩束器间隔设置，所述扩束器与所述高倍显微镜间隔设置，所述高倍显微镜与所述高速摄像仪相连，其中，所述扩束器与所述高倍显微镜对应设置于所述泄放出口的左右两侧；所述激光器用于发出激光，所述扩束器用于对所述激光进行扩束形成激光束，所述激光束经过所述撞击基底的顶部区域后投影进入所述高倍显微镜和所述高速摄像仪中，所述高倍显微镜用于对所述单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动进行放大，所述高速摄像仪用于记录放大后所述单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动轨迹图像。
进一步地，还包括图像数据处理装置，所述图像数据处理装置包括图像处理模块以及与所述图像处理模块连接的数据修正模块，所述图像处理模块用于对所述单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动轨迹图像进行处理，获得二值化图像以及所述单个待测微米颗粒的运动参数；所述数据修正模块用于获取所述单个待测微米颗粒的临界粘附速度和恢复系数。
进一步地，所述数据修正模块包括数据拟合子模块以及与所述数据拟合子模块连接的线性外推子模块，所述数据拟合子模块根据所述单个待测微米颗粒的运动参数，拟合获得所述单个待测微米颗粒在入射过程中的加速度和反弹过程中的加速度；所述线性外推子模块根据所述单个待测微米颗粒在入射过程中的加速度和反弹过程中的加速度，通过线性外推法获得所述单个待测微米颗粒撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度。
进一步地，所述数据修正模块还包括与所述线性外推子模块连接的数据处理子模块，所述数据处理子模块根据所述单个待测微米颗粒撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度，计算获取所述单个待测微米颗粒的临界粘附速度和恢复系数。
具体地，所述压缩空气气源通过第一管路与所述质量流量控制器相连，所述第一管路上设有减压阀。
具体地，所述质量流量控制器通过第二管路与所述颗粒分散器的进口相连，所述颗粒分散器的出口通过第三管路与所述泄放出口相连。
进一步地，还包括与所述颗粒分散器的出口连接的旁通管路，所述旁通管路上设有流量控制阀。
进一步地，还包括试验箱体，所述撞击基底和所述泄放出口均设置于所述试验箱体的内部。
具体地，所述泄放出口的延伸方向与水平面相垂直；所述撞击基底的撞击平面与水平面相平行；所述撞击基底的撞击平面的轴线与所述泄放出口的轴线相重合。
具体地，所述高倍显微镜的放大倍数为15～750倍；所述高速摄像仪的帧率为1000～40000帧/秒。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，通过压缩空气气源提供用于加速待测微米颗粒的压缩空气，通过质量流量控制器能够控制通入颗粒分散器的压缩空气的流量，通过颗粒分散器能够将待测微米颗粒聚合物分散为单个待测微米颗粒，单个待测微米颗粒从泄放出口流出，然后与撞击基底的撞击平面进行撞击碰壁，在此过程中，通过光学测量装置来记录单个待测微米颗粒与撞击基底撞击碰壁前后的运动轨迹。由此，本发明所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，能够将待测微米颗粒聚合物有效分散成单个待测微米颗粒，从而提高测量准确度。
本发明提供的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，将激光器、扩束器、高倍显微镜和高速摄像仪沿水平向依次设置，将泄放出口与撞击基底分别设置于光学测量装置的上下两侧，并且将激光器和扩束器设置于泄放出口的一侧，将高倍显微镜和高速摄像仪设置于泄放出口的相对另一侧，从而实现180°背投影打光，有效避免景深与高倍显微镜放大倍数之间的限制，其中通过激光器发射激光，通过扩束器对激光进行扩束形成激光束，激光束经过撞击基底的顶部区域后投影进入高倍显微镜和高速摄像仪中，通过高倍显微镜能够对单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动进行放大，通过高速摄像仪能够记录放大后单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动轨迹图像，从而能够对单个待测微米颗粒的运动进行有效成像。
本发明提供的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，通过图像处理模块能够对单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动轨迹图像进行处理，从而获得二值化图像以及单个待测微米颗粒的运动参数，通过数据修正模块能够拟合获得单个待测微米颗粒在入射过程中的加速度和反弹过程中的加速度，能够通过线性外推法获得单个待测微米颗粒撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度，进而计算获取单个待测微米颗粒的临界粘附速度和恢复系数，修正流体曳力对颗粒运动的影响，有效提高了测量精度。
附图说明
图1是本发明实施例用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统的结构示意图；
图2是本发明实施例用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统中试验箱体的内部结构示意图；
图3是本发明实施例用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统中图像处理模块获取的二值化图像；
图4是本发明实施例用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统中图像处理模块获取的单个待测微米颗粒的入射过程示意图；
图5是本发明实施例用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统中图像处理模块获取的单个待测微米颗粒的反弹过程示意图。
图中：1：压缩空气气源；2：质量流量控制器；3：颗粒分散器；4：撞击基底；401：撞击平面；5：泄放出口；6：单个待测微米颗粒；8：激光器；9：扩束器；10：高倍显微镜；11：高速摄像仪；12：第一管路；13：减压阀；14：第二管路；15：第三管路；16：旁通管路；17：流量控制阀；18：试验箱体；19：激光；20：激光束；21：质心位置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的一部分实施例，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的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。
如图1至图2所示，本发明实施例提供一种用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，包括压缩空气气源1、质量流量控制器2、颗粒分散器3、撞击基底4以及光学测量装置。
其中，压缩空气气源1与质量流量控制器2的进口相连，质量流量控制器2的出口与颗粒分散器3的进口相连，颗粒分散器3的出口与泄放出口5相连，撞击基底4设置于泄放出口5的正下方。
其中，压缩空气气源1用于向颗粒分散器3提供压缩空气，质量流量控制器2用于控制进入颗粒分散器3的压缩空气的流量，颗粒分散器3的内部具有待测微米颗粒聚合物，压缩空气能够对待测微米颗粒聚合物进行加速，从而将待测微米颗粒聚合物分散为单个待测微米颗粒6，并且在压缩空气的作用下使单个待测微米颗粒6从泄放出口5流出。从泄放出口5流出的单个待测微米颗粒6能够与撞击基底4的撞击平面401进行撞击碰壁。光学测量装置用于记录单个待测微米颗粒6与撞击基底4撞击碰壁前后的运动轨迹。
由此，本发明实施例所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，能够将待测微米颗粒聚合物有效分散成单个待测微米颗粒6，从而提高测量准确度。
在本发明的进一步实施例中，光学测量装置包括沿水平向依次设置的激光器8、扩束器9、高倍显微镜10和高速摄像仪11，并且激光器8、扩束器9、高倍显微镜10和高速摄像仪11同轴设置。
其中，激光器8与扩束器9间隔设置，扩束器9与高倍显微镜10间隔设置，高倍显微镜10与高速摄像仪11相连。泄放出口5与撞击基底4对应设置于光学测量装置的上下两侧，泄放出口5与撞击基底4均位于扩束器9与高倍显微镜10之间。也即，泄放出口5与撞击基底4的连线位于扩束器9与高倍显微镜10之间，扩束器9与高倍显微镜10的连线位于泄放出口5与撞击基底4之间。其中，激光器8用于发出激光19，扩束器9用于对激光19进行扩束形成激光束20，激光束20经过撞击基底4的顶部区域后投影进入高倍显微镜10和高速摄像仪11中，高倍显微镜10用于对单个待测微米颗粒6撞击碰壁前后的运动进行放大，高速摄像仪11用于记录放大后单个待测微米颗粒6撞击碰壁前后的运动轨迹图像。
由此，通过本发明实施例所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，能够对单个待测微米颗粒6的运动进行有效成像。而且，激光器8、扩束器9、高倍显微镜10以及高速摄像仪11相对于泄放出口5和撞击基底4的上述设置形式，能够实现180°背投影打光，进而有效避免景深与高倍显微镜10放大倍数之间的限制，便于高速摄像仪11记录单个待测微米颗粒6撞击碰壁前后的运动轨迹。
在本发明的具体实施例中，压缩空气气源1通过第一管路12与质量流量控制器2相连，在第一管路12上设有减压阀13。也即，压缩空气气源1提供的压缩空气通过第一管路12输送至质量流量控制器2，从而通过质量流量控制器2对输送至颗粒分散器3的压缩空气的流量进行控制。其中，减压阀13能够对压缩空气气源1出口的压缩空气进行调节，获得特定的出口压力，从而满足颗粒分散器3的气压需求。
具体来说，通过颗粒分散器3和减压阀13，能够控制输送至颗粒分散器3进口的压缩空气的压力不低于0.3MPa。
具体来说，质量流量控制器2通过第二管路14与颗粒分散器3的进口相连，颗粒分散器3的出口通过第三管路15与泄放出口5相连。
在本发明的进一步实施例中，该用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统还包括与颗粒分散器3的出口连接的旁通管路16，旁通管路16上设有流量控制阀17。也即，通过旁通管路16能够对从颗粒分散器3的出口输出的单个待测微米颗粒6进行分流，通过流量控制阀17能够控制从颗粒分散器3的出口输送至旁通管路16中的单个待测微米颗粒6的流速，从而使得进入第三管路15的单个待测微米颗粒6的流速降低，进而使泄放出口5流出的单个待测微米颗粒6流速能够达到试验测量要求。
具体来说，通过旁通管路16以及流量控制阀17，能够控制从泄放出口5流出的单个待测微米颗粒6的流速不高于15m/s。
在本发明的进一步实施例中，该用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统还包括试验箱体18。其中，泄放出口5设置于试验箱体18的内部，撞击基底4可以设置于试验箱体18的内部，也可以将撞击基底4的上部设置于试验箱体18的内部，将撞击基底4的下部穿过试验箱体18的底板设置于试验箱体18的外部。
该试验箱体18内部为封闭的大空间，从而确保从泄放出口5流出的单个待测微米颗粒6与撞击基底4的撞击平面401进行撞击碰壁的过程不会受到外界因素干扰，保证了试验测量的准确性。
其中，撞击基底4的撞击平面401相对于试验箱体18的底板内侧壁的高度不小于4cm。
具体来说，试验箱体18优选采用透明透光材质制成。光学测量装置可以设置于试验箱体18的内部，也可以设置于试验箱体18的外部。在实施例中，光学测量装置设置在试验箱体18的内部。
在本发明的具体实施例中，泄放出口5的延伸方向与水平面相垂直。撞击基底4的撞击平面401与水平面相平行。撞击基底4的撞击平面401的轴线与泄放出口5的轴线相重合。也即，从泄放出口5流出的单个待测微米颗粒6能够垂直向下撞击撞击基底4的撞击平面401，并与基底4的撞击平面401撞击后的单个待测微米颗粒6能够垂直向上反弹。
具体来说，泄放出口5优选采用圆管口，并且要求泄放出口5的内径不大于1cm。撞击基底4的撞击平面401优选采用圆形，并且要求撞击平面401的直径为0.5～1mm。
具体来说，撞击基底4的撞击平面401可以采用抛光的硅、石英、云母，也可以采用具有标准粗糙度的粗糙不锈钢板。
具体来说，将撞击基底4的底部接地，从而减少电荷影响。
具体来说，高倍显微镜10的放大倍数为15～450倍。高速摄像仪11的帧率为1000～40000帧/秒。
具体来说，激光器8能够发射连续激光，发射的连续激光波长优选为523nm的绿光。通过该激光器8能够调节发射的连续激光能量，其中连续激光能量调节的范围为0～1W。
具体来说，扩束器9上设有调节旋钮，通过调节旋钮能够对激光束20的直径大小进行调节。其中，优选调节激光束20的直径范围为1～2cm。
具体来说，高倍显微镜10通过伸缩机构与高速摄像仪11相连，也即，在试验测过程中，高速摄像仪11的位置固定不动，高倍显微镜10能够在高速摄像仪11的前方进行伸缩移动，从而便于调节焦距。
由于该用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统在气流环境中完成单个待测微米颗粒6撞击碰壁试验，而且单个待测微米颗粒6撞击碰壁的时间尺度一般为10-8s,高速摄像仪11的帧率不足以捕捉单个待测微米颗粒6撞击碰壁瞬间的瞬时速度，因此需要修正流体曳力对单个待测微米颗粒6运动的影响。据此，在本发明的进一步实施例中，该用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统还包括图像数据处理装置，图像数据处理装置包括图像处理模块以及与图像处理模块连接的数据修正模块。
其中，图像处理模块用于对单个待测微米颗粒6撞击碰壁前后的运动轨迹图像进行处理，获得二值化图像，根据二值化图像能够获得单个待测微米颗粒6的运动参数。该运动参数具体包括单个待测微米颗粒6的尺寸、位置、入射速度、反弹速度、入射角度、反弹角度以及运动姿态。
其中，数据修正模块用于获取单个待测微米颗粒6的临界粘附速度和恢复系数。
在试验测量过程中，通过高速摄像仪11能够获取某一时刻的原始图像，从原始图像中能够识别出单个待测微米颗粒6的位置。然后，通过图像处理模块用对原始图像进行处理，获得的二值化图像如图3所示，通过该二值化图像能够准确识别出单个待测微米颗粒6以及撞击基底4的撞击平面401的位置，并且根据单个待测微米颗粒6的像素点能够获得该单个待测微米颗粒6的质心位置21。
由于单个待测微米颗粒6撞击碰壁前后的运动是连续的，因此通过高速摄像仪11能够获取单个待测微米颗粒6撞击碰壁前后过程中的多个原始图像并存储，然后通过图像处理模块对多个原始图像分别进行处理，从而获得多个对应的二值化图像，如图4所示为单个待测微米颗粒6的入射过程的二值化图像，如图5所示为单个待测微米颗粒6的反弹过程的二值化图像。
在本发明的进一步实施例中，数据修正模块包括数据拟合子模块以及与数据拟合子模块连接的线性外推子模块。
其中，数据拟合子模块根据单个待测微米颗粒6的运动参数，具体根据单个待测微米颗粒6撞击碰壁前的各个入射速度、单个待测微米颗粒6撞击碰壁后的各个反弹速度以及每相邻的两个二值化图像之间的时间间隔，拟合获得单个待测微米颗粒6在入射过程中的加速度以及在反弹过程中的加速度。
其中，线性外推子模块根据单个待测微米颗粒6在入射过程中的加速度以及在反弹过程中的加速度，通过线性外推法获得单个待测微米颗粒6撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度。
在本发明的进一步实施例中，数据修正模块还包括与线性外推子模块连接的数据处理子模块，数据处理子模块能够根据单个待测微米颗粒6撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度，计算获取单个待测微米颗粒6的临界粘附速度和恢复系数。
也即，本发明提供的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，能够通过图像数据处理装置，有效修正流体曳力对单个待测微米颗粒6运动的影响，进而准确获得单个待测微米颗粒6的临界粘附速度和恢复系数，修正流体曳力对颗粒运动的影响，有效提高了测量精度。
综上所述，本发明实施例所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，不仅能够将待测微米颗粒聚合物有效分散成单个待测微米颗粒6，而且能够对单个待测微米颗粒6的运动进行有效成像，还能够修正流体曳力对颗粒运动的影响，提高单个待测微米颗粒6的临界粘附速度和恢复系数的测量精度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，包括：
压缩空气气源，所述压缩空气气源用于提供加速待测微米颗粒的压缩空气；
质量流量控制器，所述质量流量控制器与所述压缩空气气源相连，所述质量流量控制器用于控制所述压缩空气的流量；
颗粒分散器，所述颗粒分散器的进口与所述质量流量控制器相连，所述颗粒分散器的出口与泄放出口相连；所述颗粒分散器用于提供待测微米颗粒聚合物，并在所述压缩空气的作用下将所述待测微米颗粒聚合物分散为单个待测微米颗粒，所述单个待测微米颗粒从所述泄放出口流出；
撞击基底，所述撞击基底设置于所述泄放出口的正下方，从所述泄放出口流出的所述单个待测微米颗粒与所述撞击基底的撞击平面进行撞击碰壁；
光学测量装置，所述光学测量装置用于记录所述单个待测微米颗粒与所述撞击基底撞击碰壁前后的运动轨迹；
还包括图像数据处理装置，所述图像数据处理装置包括图像处理模块以及与所述图像处理模块连接的数据修正模块，所述图像处理模块用于对所述单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动轨迹图像进行处理，获得二值化图像以及所述单个待测微米颗粒的运动参数；所述数据修正模块用于获取所述单个待测微米颗粒的临界粘附速度和恢复系数；
所述数据修正模块包括数据拟合子模块以及与所述数据拟合子模块连接的线性外推子模块，所述数据拟合子模块根据所述单个待测微米颗粒的运动参数，拟合获得所述单个待测微米颗粒在入射过程中的加速度和反弹过程中的加速度；所述线性外推子模块根据所述单个待测微米颗粒在入射过程中的加速度和反弹过程中的加速度，通过线性外推法获得所述单个待测微米颗粒撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度；
所述数据修正模块还包括与所述线性外推子模块连接的数据处理子模块，所述数据处理子模块根据所述单个待测微米颗粒撞击碰壁瞬间的入射速度和反弹速度，计算获取所述单个待测微米颗粒的临界粘附速度和恢复系数。
2.根据权利要求1所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，所述光学测量装置包括沿水平向依次设置的激光器、扩束器、高倍显微镜和高速摄像仪，其中，所述泄放出口与所述撞击基底对应设置于所述光学测量装置的上下两侧；所述激光器与所述扩束器间隔设置，所述扩束器与所述高倍显微镜间隔设置，所述高倍显微镜与所述高速摄像仪相连，其中，所述扩束器与所述高倍显微镜对应设置于所述泄放出口的左右两侧；所述激光器用于发出激光，所述扩束器用于对所述激光进行扩束形成激光束，所述激光束经过所述撞击基底的顶部区域后投影进入所述高倍显微镜和所述高速摄像仪中，所述高倍显微镜用于对所述单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动进行放大，所述高速摄像仪用于记录放大后所述单个待测微米颗粒撞击碰壁前后的运动轨迹图像。
3.根据权利要求1所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，所述压缩空气气源通过第一管路与所述质量流量控制器相连，所述第一管路上设有减压阀；所述质量流量控制器通过第二管路与所述颗粒分散器的进口相连，所述颗粒分散器的出口通过第三管路与所述泄放出口相连。
4.根据权利要求1所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，还包括与所述颗粒分散器的出口连接的旁通管路，所述旁通管路上设有流量控制阀。
5.根据权利要求1所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，还包括试验箱体，所述撞击基底和所述泄放出口均设置于所述试验箱体的内部。
6.根据权利要求1所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，所述泄放出口的延伸方向与水平面相垂直；所述撞击基底的撞击平面与水平面相平行；所述撞击基底的撞击平面的轴线与所述泄放出口的轴线相重合。
7.根据权利要求2所述的用于测量微米颗粒碰壁临界粘附速度和恢复系数的系统，其特征在于，所述高倍显微镜的放大倍数为15～750倍；所述高速摄像仪的帧率为1000～40000帧/秒。
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