本發(fā)明涉及屬于粒子分析儀領域，具體來說一種液體用粒子分析儀檢定裝置及粒子分析儀檢定方法。

背景技術：

PDPA是通過激光探頭探測運動顆粒的多普勒信號，利用運動顆粒的散射光與入射光之間的頻差來獲得速度信息，分析穿越激光測量體的球形粒子反射或折射的散射光產生的相位移動來確定粒徑的大小和移動速度。由于是激光測量，對于流場沒有干擾，測速范圍寬，且和該點的溫度、壓力沒有關系，因而PDPA成為了國際上運動粒子相關特性測量領域內十分重要的儀器之一。

由于PDPA技術及系統(tǒng)的構成比較復雜，其測量范圍在一定程度上依賴實驗模型的搭建和最終使用者的相關背景知識水平。因此，以往對于PDPA都是作為標準設備直接進行使用，對于PDPA設備本身的檢定都是由生產廠家在出廠前完成，之后沒有邀請有資質的第三方進行檢定。由于PDPA為進口設備，在國外PDPA都是作為標準設備直接進行使用，沒有進行過其他檢定工作，因此，國外也沒有開展過對于PDPA檢定的科研工作。

通過對國內外文獻和專利技術的查詢表明，現(xiàn)在還沒有專門用來對PDPA進行檢定的設備的文獻報道或專利記錄。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種液體用粒子分析儀檢定裝置及粒子分析儀檢定方法，達到對粒子分析儀進行檢定的目的。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：。

一種液體用粒子分析儀檢定裝置，包括首尾閉合的流道，在流道內設置有循環(huán)泵、流量計、流量均化裝置、流道設有可視化窗口，循環(huán)泵、流量計、流量均化裝置沿流道內流體的流動方向順次設置，流道內的流體為標準顆粒溶液，所述可視化窗口位于流量均化裝置與循環(huán)泵之間的流道上。

本發(fā)明的設計原理為：針對粒子分析儀關鍵的兩項測量指標：流動速度和顆粒大小，設計了一套專用檢定裝置，利用標準顆粒溶液預知顆粒大小，利用循環(huán)泵、電磁流量計、流量均化裝置獲得標準顆粒溶液的流動速度，利用粒子分析儀從可視化窗口拍攝標準顆粒溶液，從而通過離子分析儀獲得標準顆粒溶液的流速和顆粒大小，通過對比測量指標，達到對粒子分析儀進行檢定的目的。其中循環(huán)泵的作用是使得標準顆粒溶液流動，流量均化裝置使得標準顆粒溶液中的流速均勻，通過流量計獲得標準顆粒溶液的流動速度、而由于采用的是標準顆粒溶液，因此其內部顆粒大小是預知的，即預知的顆粒大小和標準顆粒溶液的流動速度為標定參數(shù)，而通過粒子分析儀從可視化窗口采集顆粒大小和標準顆粒溶液流動速度為待檢定指標，進行對比分析待檢定指標與標定參數(shù)，即可分析出粒子分析儀的測量精度，從而達到對粒子分析儀進行檢定的目的。

優(yōu)選的，所述標準顆粒溶液的組成包括液體介質和標準顆粒。

優(yōu)選的，所述液體介質為航空液壓油，標準顆粒為試驗粉末ISO ACFTD。所述ISO、ACFTD是指空氣濾清器精細試驗粉末。

優(yōu)選的，航空液壓油的型號為YH-10航空液壓油。

優(yōu)選的，所述流道首尾閉合圍合成矩形結構。

優(yōu)選的，所述流道通過減震墊安裝在基座上。

粒子分析儀檢定方法，

啟動循環(huán)泵使標準顆粒溶液在回路內流動；

啟動流量計進行測量，獲得標準顆粒溶液的流量，經過換算獲得標準顆粒溶液在流道內的流速V1；

啟動流量均化裝置，使得標準顆粒溶液中的標準顆粒均勻分散；

采用粒子分析儀對準可視化窗口，通過粒子分析儀獲得流體的顆粒物大小的測量數(shù)據(jù)M1和顆粒物速度的測量數(shù)據(jù)V2；

將顆粒物大小的測量數(shù)據(jù)M1與標準顆粒的大小進行對比；

將顆粒物大小的測量數(shù)據(jù)M2與流速V1進行對比；

通過上述對比結果，即可得出粒子分析儀測量數(shù)據(jù)的精度。

優(yōu)選的，所述粒子分析儀為PDPA或LDV或激光計數(shù)儀。

本發(fā)明可以針對液體用PDPA的各項測量性能指標參數(shù)進行檢定，以及在其他需要對流場速度、顆粒物大小和濃度進行檢定的設備中也可以應用。

本發(fā)明裝置優(yōu)點：本發(fā)明具有體積小、重量輕，便于外出攜帶，可以實現(xiàn)上門服務，從而減少對PDPA拆裝運輸帶來的不便。該裝置檢定功能針對性強，能夠對PDPA的關鍵指標進行檢定，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的可溯源性。同時，該檢定裝置還具有拆裝方便、堅固耐用的特點，可以實現(xiàn)模塊化生產，在其他需要對流場速度、顆粒物大小和濃度進行檢定的設備中也可以應用。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為流道安裝在基座上的結構示意圖。

圖2為流道內的結構示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：2、減震墊，3、基座，11、流道，12、循環(huán)泵，13、流量計，14、流量均化裝置，15、可視化窗口。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1-圖2所示，一種液體用粒子分析儀檢定裝置，包括首尾閉合的流道11，在流道內設置有循環(huán)泵12、流量計13、流量均化裝置14、流道設有可視化窗口15，循環(huán)泵12、流量計13、流量均化裝置14沿流道內流體的流動方向順次設置，流道內的流體為標準顆粒溶液，所述可視化窗口15位于流量均化裝置14與循環(huán)泵12之間的流道上。

本發(fā)明的設計原理為：針對粒子分析儀關鍵的兩項測量指標：流動速度和顆粒大小，設計了一套專用檢定裝置，利用標準顆粒溶液預知顆粒大小，利用循環(huán)泵、電磁流量計、流量均化裝置獲得標準顆粒溶液的流動速度，利用粒子分析儀從可視化窗口拍攝標準顆粒溶液，從而通過離子分析儀獲得標準顆粒溶液的流速和顆粒大小，通過對比測量指標，達到對粒子分析儀進行檢定的目的。其中循環(huán)泵12的作用是使得標準顆粒溶液流動，流量均化裝置14使得標準顆粒溶液中的流速均勻，通過流量計13獲得標準顆粒溶液的流動速度、而由于采用的是標準顆粒溶液，因此其內部顆粒大小是預知的，即預知的顆粒大小和標準顆粒溶液的流動速度為標定參數(shù)，而通過粒子分析儀從可視化窗口15采集顆粒大小和標準顆粒溶液流動速度為待檢定指標，進行對比分析待檢定指標與標定參數(shù)，即可分析出粒子分析儀的測量精度，從而達到對粒子分析儀進行檢定的目的。

優(yōu)選的，所述標準顆粒溶液的組成包括液體介質和標準顆粒。

優(yōu)選的，所述液體介質為航空液壓油，標準顆粒為試驗粉末ISO ACFTD。所述ISO、ACFTD是指空氣濾清器精細試驗粉末。

優(yōu)選的，航空液壓油的型號為YH-10航空液壓油。

優(yōu)選的，所述流道首尾閉合圍合成矩形結構。

優(yōu)選的，所述流道11通過減震墊2安裝在基座3上?；鶠榇罄硎馁|基座，減震墊為橡膠減震墊。

優(yōu)選的，具體結構為：流道材料為不銹鋼，其中可視化窗口為石英玻璃。流道尺寸為Φ40mm圓形通道，可視化窗口區(qū)域的流道內部尺寸為30×30×300mm，石英玻璃厚5mm。附圖2中的循環(huán)泵主要提供回路流體驅動力；流量計（選用電磁流量計）測量流體流量，進而換算成可視通道內流體的流速；流量均化裝置使進入可視通道內的流體速度均勻；可視化窗口為PDPA激光束拍攝的位置。

實施例2

粒子分析儀檢定方法，

啟動循環(huán)泵使標準顆粒溶液在回路內流動；

啟動流量計進行測量，獲得標準顆粒溶液的流量，經過換算獲得標準顆粒溶液在流道內的流速V1；

啟動流量均化裝置，使得標準顆粒溶液中的標準顆粒均勻分散；

采用粒子分析儀對準可視化窗口15，通過粒子分析儀獲得流體的顆粒物大小的測量數(shù)據(jù)M1和顆粒物速度的測量數(shù)據(jù)V2；

將顆粒物大小的測量數(shù)據(jù)M1與標準顆粒的大小進行對比；

將顆粒物大小的測量數(shù)據(jù)M2與流速V1進行對比；

通過上述對比結果，即可得出粒子分析儀測量數(shù)據(jù)的精度。

優(yōu)選的，所述粒子分析儀為PDPA或LDV或激光計數(shù)儀。

實施例3

在附圖2的流道回路內注滿已知顆粒大小分布的標準顆粒溶液，啟動循環(huán)泵使標準顆粒溶液在流道回路內流動起來。經過電磁流量計的測量，可以獲得標準顆粒溶液的流量，再經過換算可以獲得標準顆粒溶液在可視化窗口內的流速。標準溶液在進入可視化窗口之前，經過流量均化裝置可以使標準溶液的流體速度在流道內基本達到均勻。當流速基本均勻的標準顆粒溶液通過可視化窗口時，應用PDPA對可視化窗口的中央?yún)^(qū)域進行拍攝，獲得顆粒物大小和顆粒物速度的測量數(shù)據(jù)與標準溶液和電磁流量計的原始標定結果進行對比，即可得出PDPA測量數(shù)據(jù)的精度是否符合使用要求。

實施例4

在附圖2的流道回路內注滿已知顆粒大小分布的標準顆粒溶液，啟動循環(huán)泵使標準顆粒溶液在流道回路內流動起來。經過電磁流量計的測量，可以獲得標準顆粒溶液的流量，再經過換算可以獲得標準顆粒溶液在可視化窗口內的流速。標準溶液在進入可視化窗口之前，經過流量均化裝置可以使標準溶液的流體速度在流道內基本達到均勻。當流速基本均勻的標準顆粒溶液通過可視化窗口時，應用激光多普勒流速儀（LDV）對可視窗的中央?yún)^(qū)域進行拍攝，獲得顆粒物速度的測量數(shù)據(jù)與電磁流量計的原始標定結果進行對比，即可得出LDV測量數(shù)據(jù)的精度是否符合使用要求。

實施例5

在附圖2的流道回路內注滿已知顆粒大小分布的標準顆粒溶液，啟動循環(huán)泵使標準顆粒溶液在流道回路內流動起來。經過電磁流量計的測量，可以獲得標準顆粒溶液的流量，再經過換算可以獲得標準顆粒溶液在可視化窗口內的流速。標準溶液在進入可視化窗口之前，經過流量均化裝置可以使標準溶液的流體速度在流道內基本達到均勻。當流速基本均勻的標準顆粒溶液通過可視化窗口時，應用激光計數(shù)儀對可視窗的中央?yún)^(qū)域進行拍攝，獲得顆粒物大小和數(shù)量的測量數(shù)據(jù)與標準溶液的原始標定結果進行對比，即可得出激光計數(shù)儀測量數(shù)據(jù)的精度是否符合使用要求。

另外，本發(fā)明檢定裝置還具有以下特點：

①工作介質：YH-10航空液壓油或者其他液體介質，顆粒物為標準顆粒ISO ACFTD（空氣濾清器精細試驗粉末），工作壓力為0~1MPa，溫度為1~90℃；

②結構特點：標準顆粒溶液采用YH-10航空液壓油內添加標準顆粒物構成，流量均化裝置采用壓降自恢復型，流道Φ20~60mm，可視化流道截面長度為10~50mm、截面寬度為10~50mm、流道長度為50~300mm，電磁流量計上游穩(wěn)定段長度不小于10倍流道內徑。

③安裝方式：所有部件都安裝在一個矩形大理石專用基座上，基座長度為300~500mm、寬度200~400mm、厚度為10~50mm。

④應用對象：該檢定裝置可以針對液體用PDPA的各項測量性能指標參數(shù)進行檢定，以及在其他需要對流場速度、顆粒物大小和濃度進行檢定的設備中也可以應用。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。