CN111203157B - 一种气溶胶生长区的校正装置及其校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气溶胶生长区的校正装置，包括固定架、可滑动地设在固定架上的导热板、设在导热板上的加热装置、设在固定架上并与导热板紧贴的气溶胶加热管道、设在固定架上并与气溶胶加热管道连接的绝热管、设在固定架上的红外热成像仪。加热装置产生热量并通过导热板对气溶胶加热管道加热，从而进一步地对与导热板相邻的气溶胶加热管道内的气流进行加热。导热板在固定架上可滑动，从而加热装置可以通过导热板的滑动对气溶胶加热管道的不同位置内的气流进行加热，从而调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。
Description
技术领域
本发明涉及气溶胶颗粒检测技术领域，特别涉及一种气溶胶生长区的校正装置及其校正方法。
背景技术
气溶胶由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系，其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100μm，其分散介质为气体。
除生长区的温度、湿度和气溶胶种类外，气溶胶生长过程与生长区的流场长度有很大关系。而生长区中，用来加热气溶胶的生长区的长度决定了从流场中输出时的气溶胶气流的特性。实验研究中，通常需要对气溶胶的生长区进行调节，针对气溶胶生长区的调节，本发明提出一种气溶胶生长区的校正装置及其校正方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种气溶胶生长区的校正装置及其校正方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种气溶胶生长区的校正装置，包括固定架、可滑动地设在固定架上的导热板、设在导热板上的加热装置、设在固定架上并与导热板紧贴的气溶胶加热管道、设在固定架上并与气溶胶加热管道连接的绝热管、设在固定架上的红外热成像仪。以上技术方案中，加热装置产生热量并通过导热板对气溶胶加热管道加热，从而进一步地对与导热板相邻的气溶胶加热管道内的气流进行加热。导热板在固定架上可滑动，从而加热装置可以通过导热板的滑动对气溶胶加热管道的不同位置内的气流进行加热，从而调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。红外热成像通过检测气溶胶加热管内的气流温度，从而检测气溶胶的生长区的分布情况，将红外热成像检测到的气溶胶生长区的分布情况与预要求的气溶胶生长区的分布情况进行比较，并根据比较结果通过滑动导热板而调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。通过将气溶胶直接输送到气溶胶加热管道，再由气溶胶加热管道直接输送到绝热管，继而从绝热管中进入外界管道，全程管道密封，且不需要拆卸加热装置，大大降低了气溶胶的损耗，且节约成本、提高效率。导热管设有供加热管道穿过的通孔，导热管可沿导热管方向在固定架上滑动。加热装置包括加热板，加热板与导热板上侧贴合，而导热板其他面由青稞纸包裹，降低了导热板的散热情况。
作为优选，本发明的一种气溶胶生长区的校正装置还包括设在固定架上用于带动导热板在固定架上滑动的电机。以上技术方案中，电机通过丝杠与导热板在固定架上滑动，丝杠一端与电机的电机轴连接，丝杠另一端通过丝杠轴承与导热板连接，从而电机转动而带动丝杠转动，丝杠转动而带动导热板在固定架上滑动。通过电机可以自动带动导热板在固定架上滑动，从而自动对气溶胶加热管道的不同位置内的气流进行加热，从而自动调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。
作为优选，固定架上设有导轨，导热板固定连接有与导轨相对应的滑块。以上技术方案中，导轨固定设在固定架上，滑块固定设在导热板下方并，滑块与丝杠连接，丝杠转动并带动滑块在导轨上滑动，从而带动导热板在导轨滑动，从而导热板在固定架上滑动。
作为优选，导热板侧面还设有刻度，固定架上还设有用于指示刻度的陶瓷杆。以上技术方案中，通过陶瓷杆指示刻度，可以直观方便地看到生产区的长度。
作为优选，固定架包括底座、固定设在底座上的平台、固定设在平台上的立板，电机、导轨和陶瓷杆均设在平台上，气溶胶加热管道固定设在立板上。
作为优选，本发明的一种气溶胶生长区的校正装置还包括设在平台上并用于控制电机转动的自适应硬件电路。以上技术方案中，通过自适应硬件电路可以自动控制电机转动，从而自动带动导热板在固定架上滑动，从而自动对气溶胶加热管道的不同位置内的气流进行加热，从而自动调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。进一步的，将红外热成像检测到的气溶胶生长区的分布情况与预要求的气溶胶生长区的分布情况进行比较，自适应硬件电路根据比较结果而控制电机转动，电机带动滑动导热板而调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。
本专利还公开了一种气溶胶生长区的校正方法，应用于一种气溶胶生长区的校正装置，包括以下步骤：启动加热装置，将载有气溶胶的气流通入气溶胶加热管道，然后红外热成像仪通过检测温度分布情况得到测气溶胶生长区的检测结果，红外热成像仪将检测结果反馈至外部计算机，外部计算机将检测结果与CFD仿真得到的理论生长区的结果进行比较并得到偏差信号，外部计算机将偏差信号传送至自适应硬件电路，自适应硬件电路根据偏差信号控制电机转动，电机带动导热板在平台上滑动并改变导热板与气溶胶加热管道的相对位置，从而调整气溶胶生长区长度，直至红外热成像仪得到的气溶胶生长区的检测结果与CFD仿真得到的理论生长区的结果一致。
进一步地，自适应硬件电路包括AD转换电路、与AD转换电路连接的电机驱动电路，AD转换电路与外界计算机连接。外部计算机将偏差信号传送至AD转换电路，AD转换电路将偏差信号转换为电信号并将电信号传送至电机驱动电路，从而电机驱动电路带动电机转动，从而电机带动滑动导热板而调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区。
本发明具有的有益效果是：
1、通过电机与导热板联动，自主调节气溶胶生长区的长度，从而自动调整气溶胶加热管内的气溶胶的生长区；
2、通过将气溶胶直接输送到气溶胶加热管道，再由气溶胶加热管道直接输送到绝热管，继而从绝热管中进入外界管道，全程管道密封，且不需要拆卸加热装置，大大降低了气溶胶的损耗，且节约成本、提高效率；
3、加热装置与导热板上侧直接连接，而导热板其他面由青稞纸包裹，减少了散热情况。
附图说明
图1是本发明的气溶胶生长区的校正装置的结构示意图；
图2是本发明中加热装置、导热板、气溶胶加热管道、绝热管的安装结构示意图；
图3是本发明中气溶胶生长区的校正方法的流程示意图。
图中：1、固定架，11、底座，12、平台，13、立板，2、导热板，3、加热装置，4、气溶胶加热管道，5、绝热管，6、红外热成像仪，7、电机，8、导轨，9、滑块，10、刻度，14、陶瓷杆，15、自适应硬件电路。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示，一种气溶胶生长区的校正装置，包括固定架1、可滑动地设在固定架1上的导热板2、设在导热板2上的加热装置3、设在固定架1上并与导热板2紧贴的气溶胶加热管道4、设在固定架1上并与气溶胶加热管道4连接的绝热管5、设在固定架1上的红外热成像仪6。
本实施例中，气溶胶生长区的校正装置还包括设在固定架1上并用于带动导热板2在固定架1上滑动的电机7。
本实施例中，固定架1上设有导轨8，导热板2固定连接有与导轨8相对应的滑块9。
本实施例中，导热板2侧面还设有刻度10，固定架1上还设有用于指示刻度10的陶瓷杆14。
本实施例中，固定架1包括底座11、固定设在底座11上的平台12、固定设在平台12上的立板13，电机7、导轨8和陶瓷杆14均设在平台12上，气溶胶加热管道4固定设在立板13上。
本实施例中，气溶胶生长区的校正装置还包括设在平台12上并用于控制电机7转动的自适应硬件电路15。
如图3，本实施例还公开了一种气溶胶生长区的校正方法，应用于气溶胶生长区的校正装置，包括以下步骤：启动加热装置3，将载有气溶胶的气流通入气溶胶加热管道4，然后红外热成像仪6通过检测温度分布情况得到测气溶胶生长区的检测结果，红外热成像仪6将检测结果反馈至外部计算机，外部计算机将检测结果与CFD仿真得到的理论生长区的结果进行比较并得到偏差信号，外部计算机将偏差信号传送至自适应硬件电路15，自适应硬件电路15根据偏差信号控制电机7转动，电机带动导热板2在平台12上滑动并改变导热板2与气溶胶加热管道4的相对位置，从而调整气溶胶生长区长度，直至红外热成像仪6得到的气溶胶生长区的检测结果与CFD仿真得到的理论生长区的结果一致。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，如出现术语“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。
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，如出现术语“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。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。
在不改变本发明的创造内容下进行简单的置换均视为相同的创造。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种气溶胶生长区的校正装置，其特征在于：包括固定架(1)、可滑动地设在固定架(1)上的导热板(2)、设在导热板(2)上的加热装置(3)、设在固定架(1)上并与导热板(2)紧贴的气溶胶加热管道(4)、设在固定架(1)上并与气溶胶加热管道(4)连接的绝热管(5)、设在固定架(1)上的红外热成像仪(6)；
所述加热装置(3)通过导热板(2)的滑动对气溶胶加热管道(4)的不同位置内的气流进行加热；
所述红外热成像仪(6)用于检测气溶胶加热管内(4)的气流温度。
2.根据权利要求1所述的一种气溶胶生长区的校正装置，其特征在于：还包括设在固定架(1)上并用于带动导热板(2)在固定架(1)上滑动的电机(7)。
3.根据权利要求1或2所述的一种气溶胶生长区的校正装置，其特征在于：固定架(1)上设有导轨(8)，导热板(2)固定连接有与导轨(8)相对应的滑块(9)。
4.根据权利要求3所述的一种气溶胶生长区的校正装置，其特征在于：导热板(2)侧面还设有刻度(10)，固定架(1)上还设有用于指示刻度(10)的陶瓷杆(14)。
5.根据权利要求4所述的一种气溶胶生长区的校正装置，其特征在于：固定架(1)包括底座(11)、固定设在底座(11)上的平台(12)、固定设在平台(12)上的立板(13)，电机(7)、导轨(8)和陶瓷杆(14)均设在平台(12)上，气溶胶加热管道(4)固定设在立板(13)上。
6.根据权利要求2或4或5所述的一种气溶胶生长区的校正装置，其特征在于：还包括设在平台(12)上并用于控制电机(7)转动的自适应硬件电路(15)。
7.一种气溶胶生长区的校正方法，其特征在于：应用于根据权利要求6所示的一种气溶胶生长区的校正装置，包括以下步骤：启动加热装置(3)，将载有气溶胶的气流通入气溶胶加热管道(4)，然后红外热成像仪(6)通过检测温度分布情况得到测气溶胶生长区的检测结果，红外热成像仪(6)将检测结果反馈至外部计算机，外部计算机将检测结果与CFD仿真得到的理论生长区的结果进行比较并得到偏差信号，外部计算机将偏差信号传送至自适应硬件电路(15)，自适应硬件电路(15)根据偏差信号控制电机(7)转动，电机带动导热板(2)在平台(12)上滑动并改变导热板(2)与气溶胶加热管道(4)的相对位置，从而调整气溶胶生长区长度，直至红外热成像仪(6)得到的气溶胶生长区的检测结果与CFD仿真得到的理论生长区的结果一致。
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