[发明专利]一种单雾滴荷质比测量装置及方法

权利要求书

1.一种单雾滴荷质比测量装置，包括相互平行的上电极板（3）和下电极板（8），上电极板（3）接地，下电极板（8）连接高压电源（10），上电极板（3）和下电极板（8）之间产生电场，其特征是：上电极板（3）的上方布置一个雾滴速度与粒径测量装置（6），上电极板（3）和下电极板（8）之间的一侧布置一个光源（1）、另一侧布置一个高速数码相机（7），上电极板（3）中心区域开有一个能容许单个雾滴通过的圆孔（5），单个雾滴在上电极板（3）和下电极板（8）之间电场的作用下产生的电场力垂直向上且大于单个雾滴的重力。

2.根据权利要求1所述的单雾滴荷质比测量装置，其特征是：上电极板（3）的上表面紧贴一块上绝缘板（2），下电极板（8）的下表面紧贴一块下绝缘板（9），在上电极板（3）和上绝缘板（2）的中心区域开有圆孔（5）。

3.一种如权利要求1所述的单雾滴荷质比测量装置的测量方法，其特征是包括以下步骤：

A）打开高压电源（10）、光源（1）、高速数码相机（7）和雾滴速度与粒径测量装置（6），单个雾滴通过圆孔（5）向下滴入电场中，雾滴速度与粒径测量装置（6）测量得到单个雾滴的速度v和粒径d；

B）高速数码相机（7）记录雾滴轨迹图像，获得单个雾滴下降的最大距离y_m；

C）将单个雾滴的速度v和粒径d以及下降的最大距离y_m通过公式和 计算出荷质比A_q；c_q是单个雾滴的荷电量，r_d是单个雾滴的密度；E₀是上电极板（3）和下电极板（8）之间的电场强度，m是单个雾滴的质量。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征是：步骤A）中，调节高压电源（10）的电压，使单个雾滴产生的电场力大于其重力。

5.根据权利要求3所述的测量方法，其特征是：步骤A）中，在单个雾滴向下滴入圆孔（5）之前，先通过密度计测量获得单个雾滴的密度r_d，再经公式计算获得单个雾滴的质量m。

6.根据权利要求3所述的测量方法，其特征是：步骤B）中，调节上电极板（3）和下电极板（8）之间的距离，使最大距离y_m小于上电极板（3）和下电极板8（之）间的垂直间距。

7.根据权利要求3所述的测量方法，其特征是：步骤B）中，高速数码相机（7）将雾滴轨迹图像输入计算机，计算机通过图像处理软件测量获得单个雾滴下降的最大距离y_m。