CN205175875U - 雾滴参数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种雾滴参数测量装置，其包括箱体，箱体内部通过隔板分隔出暗箱，暗箱的顶部安装有摄像头，摄像头上安装有环形光源，暗箱的底部安装有可探出箱体的底板，底板的顶面上安装有背光光源，背光光源的上方放置有载玻片；箱体内还安装湿度调控机构；利用装置的便携性，可适用于各种复杂的环境的测量作业，利用暗箱的结构与外界隔离，可保证测量环境的稳定性以及湿度的可控性。本实用新型能够适应户外复杂的测量环境且能保证测量结果的准确可靠性，整个装置结构简单、操控方便。

Description

雾滴参数测量装置

技术领域

本实用新型涉及喷雾技术领域，具体的说是一种雾滴参数测量装置。

背景技术

喷雾技术在工农业生产领域中发挥着重要的作用，其广泛应用于喷涂、食品加工、农业植保、药品生产、喷雾冷却、卫生防疫和燃料雾化等领域。

农药喷洒作业中，在喷射药量相同的情况下，单个雾滴直径越小，雾滴数目越多，覆盖面积越大，防治效果也越好。在食品、化工、医药等工业中进行喷雾干燥时，雾滴的大小直接影响到产品的颜色、容重、溶解度、扩散性等物理性质。因此，雾滴直径分布指数是喷雾技术中最重要的参数，也是决定喷雾机具性能的重要指标之一，准确测量雾滴尺寸、掌握喷雾雾滴尺寸分布规律，对更好地控制喷雾过程具有重要意义。

传统的雾滴尺寸测量主要是通过试样测量的方法。所谓试样测量方法是指通过将雾滴沉积在水敏纸或油敏纸上形成印痕，或者通过油盘法将雾滴收集在一个油质基块上，然后再放置在光学显微镜下进行雾滴尺寸测定。该方法通过人工分析雾滴尺寸和分布，工作强度大且操作费时、费力。同时，光学显微镜携带不便，不适于野外测量。另外，该方法未考虑到环境因素对雾滴颗粒的影响，导致测量准确性差，测量结果不可靠。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、能保证测量数据准确可靠且能适于野外测量环境的雾滴参数测量装置。

为解决上述第一个技术问题，本实用新型的雾滴参数测量装置包括箱体，其结构特点是所述箱体内部通过隔板分隔出暗箱，暗箱的顶部安装有摄像头，摄像头上安装有环形光源，暗箱的底部滑动安装有由电机驱动且可探出箱体的底板，底板的顶面上安装有背光光源，背光光源的上方放置有载玻片；箱体内还安装有可调节暗箱内湿度的湿度调控机构；箱体内还设置有与摄像头的信号输出端电连接的DSP图像处理系统以及与电机、环形光源、背光光源以及湿度调控机构电连接的ARM控制系统。

采用上述结构，箱体可以十分方便的携带至测量现场，尤其是户外的测量现场，利用底板的滑动伸缩结构，当底板滑出箱体时，利用其上的载玻片可以收集雾滴颗粒，收集完成后再缩回到暗箱内，使得雾滴颗粒的采集变得非常简单；在暗箱内，外界的光照射不到，背光光源与环形光源配合照明，利用摄像头进行图像采集，保证了图像更加明亮清晰，有助于后续的采集和分析处理；设置湿度调控机构，可对暗箱内的湿度进行调整，尤其是对湿度进行调整，避免雾滴颗粒存在过多的挥发、蒸发以及聚合现象，保证单个雾滴颗粒的完整性和独立性，从而保证对雾滴图像信息的准确性和可靠性。

所述湿度调控机构包括风扇、温湿度传感器和雾化器，风扇安装在暗箱的侧壁上，温湿度传感器安装在暗箱内壁上，雾化器的雾化喷口与暗箱连通。温湿度传感器用于实时监测暗箱内的温度和湿度信息，然后将温湿度信息传递给ARM控制系统，ARM控制系统依据湿度信息分别对雾化器和风扇进行合理控制，使得暗箱内保持最佳湿度，从而保证测量结果的可靠性。

所述DSP图像处理系统包括与摄像头的信号输出端电连接的视频解码器和与视频解码器电连接的DSP芯片；所述ARM控制系统包括ARM芯片、与ARM芯片电连接的温湿度信号接收电路、电机控制电路和操作显示控制电路，所述雾化器、风扇、环形光源和背光光源均由继电器控制，各继电器的控制端均与ARM芯片电连接；所述DSP芯片与ARM芯片通信连接。装置集成ARM嵌入式微处理器和DSP数字信号处理器的双处理器架构，DSP作为图像处理模块的核心，凭借其强大的运算处理能力，主要完成图像的采集、处理和分析等任务，进一步保证测量结果的可靠性；ARM以其强大的控制能力作为系统主控模块的核心，完成系统配置和控制功能，可为用户提供良好的人机交互界面，操控更加方便。

所述操作显示控制电路包括安装在箱体外壁上的人机界面显示屏和操作按键。显示屏用于实时显示图像和文字信息，反应测量结果，操作按键用于设置系统参数和手动操作控制。

所述箱体侧壁上还安装有扬声器，扬声器由继电器控制且该继电器的控制端与ARM芯片电连接。设置扬声器，在系统出现异常时，可用于报警。例如当暗箱内湿度超过设定的阈值时，扬声器报警，工作人员终止当前操作，进行检修或者重新测量。

所述底板的顶面上开设有沉槽，所述背光光源包括嵌装在上述沉槽内且顶部敞口的光源盒、安装在光源盒内的LED灯组以及封装在光源盒顶部敞口上的透光板。背光光源采用盒式结构，载波片放置在透光板上，灯光照射在载玻片的底部，便于摄像头采集图像信息。

所述箱体的侧壁上开设有可供底板伸出的开口，底板的外伸端固接有可将上述开口封闭的盖板。盖板可将开口封闭，避免外部的光线或者灰尘杂质等进入暗箱而影响测量结果。

所述暗箱的底部安装有滑轨，底板的底部安装有与滑轨滑动配合且由电机驱动的滚轮。底板采用该种滑动安装的结构，通过控制电机的正反转来实现底板的伸缩动作，运行平稳且操控方便。

综上所述，本实用新型能够适应户外复杂的测量环境且能保证测量结果的准确可靠性，同时，整个装置结构简单、操控方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中的A部放大结构示意图；

图3为本实用新型其中一种工作状态的结构示意图；

图4为本实用新型另一种工作状态的结构示意图；

图5为本实用新型整个系统的控制原理示意框图。

具体实施方式

参照附图，该雾滴参数测量装置包括箱体1，箱体1内部通过隔板分隔出暗箱2，暗箱2的顶部安装有摄像头3，摄像头3上安装有环形光源4，暗箱2的底部滑动安装有由电机5驱动且可探出箱体1的底板6，箱体1的侧壁上开设有可供底板6伸出的开口，底板6的外伸端固接有可将上述开口封闭的盖板21。盖板21可将开口封闭，避免外部的光线或者灰尘杂质等进入暗箱2而影响测量结果。对于底板6的滑动安装结构，本实用新型优选的为：暗箱2的底部安装有滑轨22，底板6的底部安装有与滑轨22滑动配合且由电机5驱动的滚轮23。通过控制电机5的正反转来实现底板6的伸缩动作，运行平稳且操控方便。底板6的顶面上安装有背光光源7，背光光源7的上方放置有载玻片8。底板6的顶面上开设有沉槽，背光光源7包括嵌装在上述沉槽内且顶部敞口的光源盒71、安装在光源盒71内的LED灯组72以及封装在光源盒71顶部敞口上的透光板73。载波片8放置在透光板73上，灯光照射在载玻片8的底部。透光板73可采用透明玻璃板，根据图像采集的需要以及雾滴不同颜色的需求，透明板还可采用有色玻璃板，同样的，载波片8也可采用透明片或者有色片。箱体1内安装有可调节暗箱2内湿度的湿度调控机构。箱体1内还设置有与摄像头3的信号输出端电连接的DSP图像处理系统9以及与电机5、环形光源4、背光光源7以及湿度调控机构电连接的ARM控制系统10。

参照附图，湿度调控机构包括风扇11、温湿度传感器12和雾化器13，风扇11安装在暗箱2的侧壁上，温湿度传感器12安装在暗箱2内壁上，雾化器13的雾化喷口与暗箱2连通。温湿度传感器12用于实时监测暗箱2内的温度和湿度信息，然后将温湿度信息传递给ARM控制系统10，ARM控制系统10依据湿度信息分别对雾化器13和风扇11进行合理控制，使得暗箱2内保持最佳湿度，从而保证测量结果的可靠性。温湿度传感器12的作用是测量暗箱2内的温、湿度信息并作为实验条件进行记录，其中，为了保证湿度检测的可靠性，温湿度传感器12在暗箱的两侧内壁各设置一个。另外，为了能够快速调节湿度，风扇11也设置两个，由于风扇11安装在隔板上，在箱体1的箱壁上开设通风孔24，以保证空气畅通。风扇11的该种安装结构还存在一个好处，通风孔24设置在箱体壁上而不是设置在隔板上，可以避免外界光照射到暗箱2内而影响图像采集时雾滴的成像，从而能够保证测量结果的准确性。

参照附图，DSP图像处理系统9包括与摄像头3的信号输出端电连接的视频解码器14和与视频解码器14电连接的DSP芯片15。ARM控制系统10包括ARM芯片16、与ARM芯片16电连接的温湿度信号接收电路17、电机控制电路18和操作显示控制电路19，雾化器13、风扇11、环形光源4和背光光源7均由继电器控制，各继电器的控制端均与ARM芯片16电连接；DSP芯片15与ARM芯片16通信连接。操作显示控制电路19包括安装在箱体1外壁上的人机界面显示屏191和操作按键192。装置集成ARM嵌入式微处理器和DSP数字信号处理器的双处理器架构，DSP芯片作为图像处理模块的核心，凭借其强大的运算处理能力，主要完成图像的采集、处理和分析等任务，进一步保证测量结果的可靠性；ARM芯片以其强大的控制能力作为系统主控模块的核心，完成系统配置和控制功能，可为用户提供良好的人机交互界面，操控更加方便。

上述结构中，整个箱体1可以十分方便的携带至测量现场，尤其是户外的测量现场，利用底板6的滑动伸缩结构，当底板6滑出箱体1时，利用其上的载玻片8可以收集雾滴颗粒，收集完成后再缩回到暗箱2内，使得雾滴颗粒的采集变得非常简单；在暗箱2内，外界的光照射不到，背光光源7与环形光源4配合照明，利用摄像头3进行图像采集，保证了图像更加明亮清晰，有助于后续的采集和分析处理；设置湿度调控机构，可对暗箱内的湿度进行调整，避免雾滴颗粒存在过多的挥发、蒸发以及聚合现象，保证单个雾滴颗粒的完整性和独立性，从而保证雾滴图像信息的准确性和可靠性。

参照附图，箱体1侧壁上还安装有扬声器20，扬声器20由继电器控制且该继电器的控制端与ARM芯片16电连接。在系统出现异常时，扬声器20可用于报警。例如当暗箱2内温度和湿度超过设定的阈值时，扬声器20报警，工作人员终止当前操作，进行检修或者重新测量。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。

Claims (8)

1.一种雾滴参数测量装置，包括箱体(1)，其特征是所述箱体(1)内部通过隔板分隔出暗箱(2)，暗箱(2)的顶部安装有摄像头(3)，摄像头(3)上安装有环形光源(4)，暗箱(2)的底部滑动安装有由电机(5)驱动且可探出箱体(1)的底板(6)，底板(6)的顶面上安装有背光光源(7)，背光光源(7)的上方放置有载玻片(8)；箱体(1)内还安装有可调节暗箱(2)内湿度的湿度调控机构；箱体(1)内还设置有与摄像头(3)的信号输出端电连接的DSP图像处理系统(9)以及与电机(5)、环形光源(4)、背光光源(7)以及湿度调控机构电连接的ARM控制系统(10)。

2.如权利要求1所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述湿度调控机构包括风扇(11)、温湿度传感器(12)和雾化器(13)，风扇(11)安装在暗箱(2)的侧壁上，温湿度传感器(12)安装在暗箱(2)内壁上，雾化器(13)的雾化喷口与暗箱(2)连通。

3.如权利要求2所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述DSP图像处理系统(9)包括与摄像头(3)的信号输出端电连接的视频解码器(14)和与视频解码器(14)电连接的DSP芯片(15)；所述ARM控制系统(10)包括ARM芯片(16)、与ARM芯片(16)电连接的温湿度信号接收电路(17)、电机控制电路(18)和操作显示控制电路(19)，所述雾化器(13)、风扇(11)、环形光源(4)和背光光源(7)均由继电器控制，各继电器的控制端均与ARM芯片(16)电连接；所述DSP芯片(15)与ARM芯片(16)通信连接。

4.如权利要求3所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述操作显示控制电路(19)包括安装在箱体(1)外壁上的人机界面显示屏(191)和操作按键(192)。

5.如权利要求3所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述箱体(1)侧壁上还安装有扬声器(20)，扬声器(20)由继电器控制且该继电器的控制端与ARM芯片(16)电连接。

6.如权利要求1所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述底板(6)的顶面上开设有沉槽，所述背光光源(7)包括嵌装在上述沉槽内且顶部敞口的光源盒(71)、安装在光源盒(71)内的LED灯组(72)以及封装在光源盒(71)顶部敞口上的透光板(73)。

7.如权利要求1所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述箱体(1)的侧壁上开设有可供底板(6)伸出的开口，底板(6)的外伸端固接有可将上述开口封闭的盖板(21)。

8.如权利要求1所述的雾滴参数测量装置，其特征是所述暗箱(2)的底部安装有滑轨(22)，底板(6)的底部安装有与滑轨(22)滑动配合且由电机(5)驱动的滚轮(23)。