一种雾滴发生装置及方法与流程

技术特征：

1.一种雾滴发生装置，其特征在于，包括：发射端(1)、反射端(2)、成像装置(3)、发光背板(4)和超声信号发生器(5)；所述发射端(1)与超声信号发生器(5)相连，垂直向下发射超声波；所述反射端(2)与发射端(1)垂直相对设置，用于反射从发射端(1)发射的超声波，发射端(1)和反射端(2)之间的空间形成雾滴悬浮区(7)；所述成像装置(3)设置在雾滴悬浮区(7)的水平侧，对雾滴进行实时成像；所述发光背板(4)与成像装置(3)水平相对设置，用于提供成像照明；所述雾滴悬浮区(7)的一侧还设有辅助蒸发系统(6)，用于加速雾滴的蒸发。

2.如权利要求1所述的雾滴发生装置，其特征在于：所述成像装置(3)包括显微镜组和CCD传感器。

3.如权利要求1所述的雾滴发生装置，其特征在于：所述辅助蒸发系统(6)包括吹风装置(61)和加热装置(62)。

4.如权利要求1所述的雾滴发生装置，其特征在于：所述反射端(1)包括碗形开孔上盖(21)、第一闭合片(22)、第二闭合片(23)、转盘(24)、同步带(25)、底座(26)和电机(27)；所述上盖(21)具有圆弧形上表面，中心设有上盖通孔(21-1)，上盖(21)下部设有位于同一水平面的第一闭合片(22)和第二闭合片(23)；所述第一闭合片(22)和第二闭合片(23)为大小结构相同的两块半圆形片，底部均安装在转盘(24)上；所述转盘(24)呈圆形，中心设有转盘通孔(24-3)，转盘(24)的圆周外侧套设有同步带(25)；所述同步带(25)安装在底座(26)上，底座(26)中心设有底座通孔(26-1)，同步带(25)与电机(27)相连；其中，所述第一闭合片(22)和第二闭合片(23)在闭合时拼接成圆，覆盖转盘通孔(24-3)，在打开时第一闭合片(22)和第二闭合片(23)相互分离，露出转盘通孔(24-3)，所述上盖通孔(21-1)、转盘通孔(24-3)和底座通孔(26-1)同轴设置。

5.如权利要求4所述的雾滴发生装置，其特征在于：所述第一闭合片(22)和第二闭合片(23)上表面分别固定有结构相同的第一转动圆柱(22-1)和第二转动圆柱(23-1)，第一转动圆柱(22-1)和第二转动圆柱(23-1)均与上盖(21)铰接；所述第一闭合片(22)和第二闭合片(23)下表面分别固定有结构相同的第一滑动圆柱(22-2)和第二滑动圆柱(23-2)，所述转盘(24)上表面设有与第一滑动圆柱(22-2)的滑动轨迹相适配的第一滑槽(24-1)和与第二滑动圆柱(23-2)的滑动轨迹相适配的第二滑槽(24-2)；所述电机(27)驱动同步带(25)传动，同步带(25)带动转盘(24)的转动，使得第一滑动圆柱(22-2)和第二滑动圆柱(23-2)分别在第一滑槽(24-1)和第二滑槽(24-2)中滑动，从而带动第一转动圆柱(22-1)和第二转动圆柱(23-1)的转动，实现第一闭合片(22)和第二闭合片(23)的打开和闭合。

6.一种采用如权利要求5所述的雾滴发生装置的雾滴发生方法，其特征在于，包括：

开启超声信号发生器(5)，调节发射端(1)和反射端(2)之间的距离，在雾滴悬浮区(7)形成驻波声场；

利用注射器朝雾滴悬浮区(7)推注雾滴，待雾滴稳定悬浮在雾滴悬浮区(7)中，打开辅助蒸发系统(6)，调节雾滴的蒸发速率；

通过成像装置(3)实时监测雾滴的粒径大小，当雾滴粒径达到指定大小时，开启电机(27)，打开第一闭合片(22)和第二闭合片(23)，关闭辅助蒸发系统(6)和发射端(1),释放雾滴，雾滴依次经过上盖通孔(21-1)、转盘通孔(24-3)和底座通孔(26-1)后进行收集。

7.如权利要求6所述的雾滴发生方法，其特征在于：通过控制风速和温度来调节雾滴的蒸发速率，蒸发速率其中ω是风速，f(ω)是风速函数，为马格努斯饱和水气压公式，e₀是0℃时的饱和水汽压，e₀＝6.11hpa，t为温度，a＝7.5，b＝237.3，RH为相对湿度，p为当前气压。