레이저 회절을 사용하여 농업 노즐에서 측정 스프레이 물방울 크기

이 절차의 전반적인 목표는 노즐 유형, 스프레이 압력 및 항공기 비행 속도가 지상 및 공중 적용 노즐의 사용으로 인한 스프레이 방울에 미치는 영향을 평가하는 것입니다. 따라서 이 방법은 일반적인 전달 시스템에 사용되는 스프레이 노즐의 사용 및 성능과 관련된 응용 기술 분야의 여러 가지 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 많은 수의 노즐과 작동 기술을 비교적 빠르고 정확하게 측정할 수 있다는 것입니다.

대형 풍동 구간의 바람이 부는 개구부에서 지면 노즐 테스트를 수행합니다. 개구부에서 노즐 본체, 노즐 및 압력 게이지를 이송 시스템에 장착합니다. 이 프로토콜은 장축이 수직으로 향하는 110도 평면 팬 노즐을 사용합니다.

바깥쪽을 향한 노즐 배출구 바로 상류에 전자 압력계가 있습니다. 측정은 풍동 바로 밖에서 이루어집니다. 풍동과 노즐 앞에 있는 레이저 회절 시스템을 적절하게 정렬하고 구성합니다.

계속하기 전에 노즐 배출구와 시스템의 측정 영역까지의 거리를 측정하십시오. 거리는 30.5cm여야 합니다. 다음으로 테스트 혼합물에 사용되는 스테인리스강 압력 탱크로 이동합니다.

준비된 활성 블랭크 혼합물을 사용하여 계획된 테스트를 위한 충분한 액체로 탱크를 채웁니다. 탱크를 채운 후 밀봉하고 공기압 호스와 노즐에 호스가 모두 제대로 연결되었는지 확인하십시오. 다음 단계는 풍동을 켜고 대기 속도를 초당 6.7미터로 설정하는 것입니다.

풍동 내부의 열선 풍속계에서 판독하여 여기에서 수행하는 것처럼 독립적으로 대기 속도를 확인합니다. 이제 공기 압축기의 인라인 압력 조절기를 사용하여 스프레이 공기 압력을 276킬로파스칼로 설정합니다. 노즐 근처에 있는 전자 압력계의 판독값을 사용하여 스프레이 압력을 확인합니다.

이 시점에서 선형 다각측량을 활성화하여 노즐을 가능한 가장 높은 위치에 배치합니다. 모든 실험 매개변수를 레이저 회절 시스템 소프트웨어에 입력합니다. 다음으로, 먼지와 배경 입자를 설명하기 위해 기준 측정을 수행합니다.

측정 주기를 시작하여 계속합니다. 시스템이 준비되면 압력 탱크에서 액체 공급 밸브를 엽니다. 스프레이가 시작되면 트래버스 메커니즘을 사용하여 전체 스프레이 기둥이 레이저 회절 시스템의 측정 영역을 통과할 때까지 노즐을 내립니다.

측정 후 액체 공급 밸브를 닫으십시오. 그런 다음 노즐을 가능한 가장 높은 위치로 되돌려 참조 및 깃털 측정을 반복합니다. 고속 풍동을 사용하여 공중 노즐 테스트를 수행합니다.

붐 트래버스 시스템의 공기 흐름 영역에서 노즐 본체, 노즐 및 압력 게이지를 장착합니다. 이 테스트는 공기 흐름과 평행하게 수평으로 향하는 표준 20도 평면 팬 노즐을 사용합니다. 노즐 바로 위쪽에 전자 압력계를 놓습니다.

이 설정을 위해 피토 튜브를 사용하여 풍속을 측정할 수 있습니다. 노즐 본체 앞에는 적절하게 정렬되고 구성된 레이저 회절 시스템이 있습니다. 이러한 측정을 위해 노즐 배출구와 측정 영역 사이의 거리가 45.7cm인지 확인하십시오.

다음으로 유체를 제공하는 탱크를 확인하십시오. 탱크가 활성 블랭크 혼합물로 채워져 있고 공기 압축기와 노즐 본체에 연결되어 있는지 확인하십시오. 풍동 송풍기를 켜고 터널 출구의 대기 속도를 초당 62.5미터로 설정합니다.

피토 튜브에 부착된 속도 표시기로 이 대기 속도를 확인하십시오. 그런 다음 공기 펌프의 인라인 조절기를 조정하여 스프레이 압력을 207킬로파스칼로 설정합니다. 노즐 본체의 압력 게이지에서 판독값을 사용하여 스프레이 압력을 확인하십시오.

측정을 시작하기 전에 노즐을 다각측량의 상단 위치에 놓습니다. 모든 실험 파라미터가 회절 시스템의 소프트웨어에 입력되었는지 확인하고 기준 측정을 시작합니다. 이제 측정 주기를 시작하고 시스템이 준비되면 압력 탱크의 액체 공급 밸브를 엽니다.

스프레이가 시작되면 전체 스프레이 기둥이 측정 영역을 통과할 때까지 횡단 메커니즘으로 노즐을 내립니다. 측정이 끝나면 액체 공급 밸브를 닫으십시오. 참조 및 깃털 측정을 반복하기 위해 노즐을 가능한 가장 높은 위치로 되돌립니다.

이 데이터는 번호 15 오리피스가 있는 20도 평면 팬 공중 스프레이 노즐에 대한 것입니다. 207킬로파스칼로 작동했으며 초당 약 54미터의 속도로 작동했습니다. 파란색 곡선은 레이저 회절 시스템 설정에 사용되는 31개의 측정 빈 각각에 있는 총 분무량의 비율을 나타냅니다.

빨간색 곡선은 누적 분포로 표시된 동일한 데이터입니다. 이 양식의 데이터를 사용하여 총 분무량의 지정된 백분율을 포함하는 액적 직경의 범위를 찾습니다. 이 예에서 분무량의 50%는 직경이 551마이크로미터 이하인 액적에 있습니다.

비교를 위해 이 데이터는 번호가 15 오리피스인 40도 평면 팬 공중 스프레이 노즐에 대한 데이터입니다. 207킬로파스칼로 운항되었으며 초당 약 72미터의 속도였습니다. 파란색의 증분 분포는 첫 번째 데이터 세트에 비해 더 작은 액적 직경으로 크게 이동합니다.

이것은 대기 속도 증가로 인한 2차 비말 분열의 결과입니다. 누적 분포를 사용하면 분무량의 50%가 직경 350마이크로미터 이하의 액적에 포함됩니다. 일단 숙달되면 이 기술은 노즐과 작동 조건의 단일 조합에 대해 10-15분 안에 완료할 수 있습니다.

이 절차를 시도할 때 모든 장비와 노즐을 적절하게 설정하고 정렬하여 결과가 정확하고 반복 가능한지 확인하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 다른 이미징 기술을 사용하여 스프레이 구조를 추가로 탐색할 수 있습니다. 이 개발 후,이 기술은 응용 기술 분야의 연구원들이 여러 액적 크기 모델을 개발할 수있는 길을 열었습니다.

이 모델은 살포기가 살충제 살포 규정을 준수하도록 스프레이 시스템을 설정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 광범위한 작동 조건에서 지상 및 공중 노즐을 평가하는 방법에 대해 잘 알게 되었을 것입니다. 레이저로 작업하는 것은 위험할 수 있으며 이 방법으로 작업할 때 모든 적절한 안전 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.