[发明专利]一种全场彩虹在线测量液体喷雾的方法和装置

摘要

本发明涉及喷雾液滴参数测量技术，旨在提供一种全场彩虹在线测量液体喷雾的方法和装置；所述方法包括记录彩虹信号的光强、计算彩虹系数矩阵、演算粒径和折射率、演算全场彩虹并保存数据、以及对上述结果进行优化并重复，并最终得到得到喷雾的粒径分布、折射率，并结合事先折射率与溶液浓度、温度与组分的关系，得到液滴浓度、温度与组分；所述装置包括实现全场彩虹的喷雾系统、第一和第二透镜、小孔光阑、带有变焦镜头CCD相机和外接计算机处理系统的端口；本发明的有益效果是实现了喷雾液滴折射率、粒径及浓度、温度与组分等多参数同时测量；对系统进行紧凑化设计，便携带，现场操作性强，有利于彩虹技术在线实时测量的工业应用。

主权项

一种全场彩虹在线测量液体喷雾的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）利用垂直偏振的半导体激光照射喷雾流场，喷雾颗粒彩虹角附近的散射光由透镜收集后，经傅里叶成像系统投射到CCD上，并记录彩虹信号的光强；（2）利用Nussenzweig理论计算彩虹系数矩阵；（3）利用非负最小二乘法反演粒径、折射率；（4）计算反演的全场彩虹，并与原彩虹信号比较；如果收敛，则得到喷雾粒径分布和折射率，保存相应数据；（5）如果步骤（4）中与原彩虹信号比较的结果不收敛，则对该结果进行Brent’sMethod优化，然后再重复步骤（2）至（4），以得到收敛结果，并最终得到得到喷雾的粒径分布和折射率，并结合事先获取的折射率与溶液浓度、温度与组分的标定关系，反推得到液滴的浓度、温度与组分。