沈興志-多場(chǎng)景農(nóng)化噴霧粒徑的激光粒度儀評(píng)價(jià)

多場(chǎng)景農(nóng)化噴霧粒徑的激光粒度儀評(píng)價(jià)——珠海歐美克儀器有限公司目錄1.噴霧粒徑測(cè)量的意義及粒度儀原理2.DP-02噴霧激光粒度儀及應(yīng)用3.農(nóng)藥噴霧粒徑測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4.一些典型測(cè)試結(jié)果“劑量傳遞”過程與損失途徑空間傳遞分散傳遞界面?zhèn)鬟f有害生物受藥量約95%約80%約35%約0.1%如何提高農(nóng)藥利用率？農(nóng)藥噴霧過程及藥液利用效率——控制藥液流失、提高農(nóng)藥有效利用率是常規(guī)噴霧技術(shù)中亟待解決的問題。施藥噴霧存在的關(guān)鍵問題

羅德島大學(xué)的Alm采用噴施聯(lián)苯菊酯防治二斑葉螨，進(jìn)一步指出，蟲卵在霧滴粒徑為120μm、霧滴密度為41個(gè)／cm2與霧滴粒徑為200μｍ、霧滴密度為18個(gè)／cm2時(shí)的死亡率都為80％。而120μｍ的41個(gè)／cm2的施藥量為3.7L／hm2

，200μｍ18個(gè)／cm2的施藥量則需要7.5L／hm2

。JournalofEconomicEntomology,1987,80(2):517-520

關(guān)鍵是控制噴霧霧滴的粒徑??！藥劑的分散度并不是越大越好，理想的霧滴粒徑應(yīng)該是即能穿過側(cè)風(fēng)氣流，又能在目標(biāo)受藥表面沉積，并避免漂移產(chǎn)生藥害。施藥噴霧存在的關(guān)鍵問題米防漂移藥害不同氣候條件下，不同農(nóng)藥?kù)F化方法和噴頭及參數(shù)選擇可形成不同細(xì)度的霧滴，只有特定細(xì)度的霧滴才能更高效地被生物體捕獲并產(chǎn)生有效的致毒作用?？刂妻r(nóng)藥噴霧的粒度的重要性農(nóng)藥噴霧的粒度分布是衡量噴灑質(zhì)量的主要指標(biāo)，適宜的噴霧粒度分布可以：

提高噴灑效率、抗蒸發(fā)特性

提高防漂移特性，減少藥害減少農(nóng)藥使用量增加緩釋效果葉片附著能力顆粒/霧滴的光散射現(xiàn)象純水/溶液光束不可見乳液/混懸液光束可見光散射現(xiàn)象：光在傳播過程中遇到顆粒，光波會(huì)發(fā)生散射偏轉(zhuǎn)。激光粒度分析儀原理原理：一束平行光在傳播過程中遇到顆粒，光波會(huì)發(fā)生散射偏轉(zhuǎn)，不同大小顆粒散射光能分布不同。通過測(cè)量散射光能分布可以計(jì)算出液滴大小。XΞDp激光激光相同圖案光學(xué)特性等效XDp大液滴的散射角小小液滴的散射角大霧滴圖像-非球形5um800nm多種等效粒徑“粒徑”，用來表示顆粒大小的物理量?，F(xiàn)有粒徑分析技術(shù)通過測(cè)量顆粒的物理性質(zhì)或物理行為特性，以等效圓球的直徑來表示顆粒粒徑。常見的等效參數(shù)有：篩分直徑，體積直徑，投影圓直徑，周長(zhǎng)直徑，沉降直徑，比表面積直徑，光學(xué)特性等效等等。不同等效方法結(jié)果都正確，反應(yīng)了顆粒的某種大小特性，其間結(jié)果數(shù)值是有差異的。不同等效原理測(cè)試的粒徑結(jié)果通常不直接相互比較。相同最小長(zhǎng)度的球體相同最大長(zhǎng)度的球體相同質(zhì)量的球體相同體積的球體相同表面積的球體能通過相同篩孔的球體相同沉降速度的球體激光衍射法測(cè)量霧滴粒徑，需要合適的理論模型來解釋顆粒大小與散射光強(qiáng)的關(guān)系。目前有兩個(gè)理論模型用以解釋顆粒大小與散射光強(qiáng)的關(guān)系，在大于50um霧滴測(cè)量上是等效的。分析軟件將獲取光強(qiáng)角度分布信號(hào)拆解計(jì)算成粒度分布的信息的過程，稱為反演計(jì)算或反卷積。近似描述：夫瑯禾費(fèi)衍射理論(Fraunhofer)

精確描述：米氏理論(Mie)

反演計(jì)算光能分布粒度分布光散射的粒徑反演計(jì)算光源0環(huán)位置散射光信號(hào)接收器平行光開放式檢測(cè)區(qū)間傅立葉透鏡噴霧霧滴粒度測(cè)試的光學(xué)原理散射光信號(hào)反演計(jì)算出檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的霧滴粒徑分布噴霧專用激光粒度儀OMECDP-02噴霧激光粒度儀1~1500um測(cè)試范圍標(biāo)稱重現(xiàn)性誤差：3%粒度測(cè)試報(bào)告基礎(chǔ)信息區(qū)粒度分布圖特征數(shù)據(jù)區(qū)粒度分布表備注及其他粒度分布及其表述：粒度分布在某些行業(yè)又稱顆粒分布或顆粒級(jí)配,它是指各粒徑段上的顆粒數(shù)量（或重量）占顆?？倲?shù)的比例。

三種表述形式：

(a)粒度分布表 (b)粒度分布曲線 (c)粒度分布函數(shù)主要測(cè)量參數(shù)：

(a)特征粒徑 (b)平均粒徑 (c)分布寬度等激光粒度分析儀測(cè)量結(jié)果特征粒徑：

描述平均粒度，粒度分布范圍，或者其他代表分散體系顆粒分布特性的參數(shù)。

特征粒徑藍(lán)色曲線：微分分布曲線（也叫區(qū)間分布曲線）紅色曲線：累積分布曲線，從小到大（也可以以從大到小分布）。粒度分布圖中值粒徑，D50平均粒徑D[4,3}峰值粒徑邊界粒徑，D5、D10等邊界粒徑，D90、D95等D5050%D9090%D50或平均粒徑常被用來作為粉體粒徑評(píng)估的代表參數(shù)，反應(yīng)了粉體整體的大小。最小粒徑與最大粒徑通常以D10、D90來做評(píng)估，這是由于統(tǒng)計(jì)學(xué)概念上不存在絕對(duì)的D0、D100數(shù)值，且越接近邊界數(shù)據(jù)可靠性越差。粒度特征參數(shù)的解讀粒度特征參數(shù)：包含樣品粒度測(cè)試主要結(jié)果等。與噴霧霧滴最相關(guān)的有：D50：中值粒徑，樣品的累計(jì)粒度分布達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑（通常以體積計(jì)算）。它的物理意義是霧滴中粒徑大于它的占50%，小于它的也占50%。D50也叫中位徑或中值粒徑。類似的還有D10、D90、D95等等，是用來評(píng)估霧滴粒徑大小和分布最直觀和重要的參數(shù)。D(4,3)：體積加權(quán)平均直徑；D(3，2)：表面積加權(quán)平均直徑，又稱作索特（Sauter）平均直徑/SMD。Span：分布寬度，用來評(píng)估粉體分布寬度的參數(shù)。噴霧粒徑測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)噴頭的評(píng)價(jià)噴霧效果的評(píng)價(jià)植保機(jī)械植保無人機(jī)噴頭評(píng)價(jià)噴霧霧滴的粒徑受多重因素影響,

噴頭選擇/流速壓力等參數(shù)/機(jī)械設(shè)計(jì)/氣候環(huán)境/藥液(防漂移助劑)……需要根據(jù)測(cè)試噴霧粒徑的目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的選擇，植保機(jī)械/無人機(jī)設(shè)計(jì)噴霧植保效果噴霧的激光粒度測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)舉例

每次測(cè)量一個(gè)噴霧扇形面的點(diǎn)

（光束直徑約8~10mm）

移動(dòng)噴頭進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試

匯總數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析測(cè)試不同位置粒徑分布水敏紙等測(cè)試區(qū)間噴霧量等選擇噴頭、壓力等參數(shù)噴霧扇形面不同位置粒徑不同！導(dǎo)軌式測(cè)量：易對(duì)中操作噴嘴和支架測(cè)量導(dǎo)軌噴霧的激光粒度測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)舉例不同噴霧噴頭霧滴粒徑分布關(guān)注點(diǎn)測(cè)量結(jié)果與馬爾文數(shù)據(jù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。了解數(shù)據(jù)的可靠性——重現(xiàn)性及對(duì)比——感謝中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植保機(jī)械與施藥技術(shù)中心提供數(shù)據(jù)。重現(xiàn)性一般在1%以內(nèi)！光源接收器噴嘴、支架及風(fēng)速模擬光斑直徑約8~10mm噴霧霧滴粒度測(cè)試的實(shí)驗(yàn)方案開放式測(cè)量：易搬運(yùn)移動(dòng)，測(cè)試區(qū)間可變范圍大噴霧霧滴粒度測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置封閉式測(cè)量：針對(duì)農(nóng)藥等噴霧模擬封閉式區(qū)間測(cè)量開孔開孔移動(dòng)支架噴霧霧滴粒度測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置噴霧粒度儀在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用可升降支架國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國(guó)際聯(lián)合研究中心風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室粒徑/um扇形噴頭不同風(fēng)速下激光束平行霧面距離0.65米處粒徑分布離心噴頭轉(zhuǎn)速11000，不同風(fēng)速下激光束平行霧面距離0.65米處粒徑分布噴頭在不同風(fēng)速下測(cè)試結(jié)果比較離心噴頭不同轉(zhuǎn)速風(fēng)洞測(cè)試結(jié)果比較風(fēng)速3m/s不同轉(zhuǎn)速下離心噴頭噴霧粒徑分布風(fēng)速0m/s不同轉(zhuǎn)速下離心噴頭噴霧粒徑分布——感謝國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國(guó)際聯(lián)合研究中心提供數(shù)據(jù)。有效測(cè)量區(qū)距離如下：

≥2μm142mm

；≥5μm355mm；≥10μm710mm；≥20μm1420mm在有效測(cè)量區(qū)內(nèi)的測(cè)量可以保障測(cè)試準(zhǔn)確度，對(duì)超細(xì)霧滴測(cè)試時(shí)需要留意。傅立葉透鏡小顆粒有效測(cè)試區(qū)間光源影響測(cè)試結(jié)果因素：有效測(cè)量區(qū)間影響測(cè)試結(jié)果因素：鏡頭污染細(xì)顆粒霧滴易漂移，沾污鏡頭。在發(fā)射接收端加裝一個(gè)套管，減少鏡頭污染可能選配專用鏡頭保護(hù)濾片鏡裝置設(shè)置鏡頭處正壓環(huán)境（需要考慮氣流對(duì)測(cè)試的影響）公司簡(jiǎn)介2010年7月榮譽(yù)加入英國(guó)思百吉儀器公司中國(guó)最大的粒度儀器制造企業(yè)粒度