JOT Journal für Oberflächentechnik / Springer Professional发表了一篇新文章。这篇题为“Neues optisches Messverfahren für Rotationszerstäuber”(旋转雾化器的新型光学测量方法)的文章介绍了一种新的光学测量方法,用于确定旋转雾化器所产生喷雾中的液滴轨迹及轨迹分布。

Schäfer, W. Neues optisches Messverfahren für Rotationszerstäuber. JOT Journal für Oberflächentechnik 66, 52–53 (2026). https://doi.org/10.1007/s35144-026-3895-3

https://link.springer.com/article/10.1007/s35144-026-3895-3#citeas

旋转雾化器在现代涂装和喷漆工艺中发挥着核心作用。它们以高速产生细小液滴,对涂层质量、材料利用率和工艺稳定性有着重要影响。因此,旋转雾化器喷雾监测对于理解和控制工业涂装工艺至关重要。

雾化后的液滴运动取决于众多参数,包括旋杯转速、旋杯几何形状、涂料流量、成形空气以及涂料液体的材料特性。一种新的光学测量方法使这种液滴运动可以被直接测量。该方法利用多条不同倾斜角度的光线,实现液滴轨迹测量。

当液滴穿过这些光场时,会产生时间分辨的光散射信号。这些信号包含有关液滴运动、轨迹方向和喷雾特性的信息。因此,该方法有助于确定喷雾中单个液滴的轨迹或统计轨迹分布。

倾斜光线带来更多信息

传统的光学喷雾测量通常只使用一条光线。然而,单个光散射信号并不总能反映液滴的真实运动方向。信号宽度和信号形状取决于液滴速度以及穿越角度。

新方法至少使用两条倾斜的光线。液滴穿过这些方向不同的光场,产生多个光散射特征。通过比较信号宽度、信号形状、幅值或积分信号强度,系统可实现液滴轨迹测量和旋转雾化器喷雾监测。

旋转雾化器的两种测量方案

该方法支持两种测量配置。

在第一种配置中,多条倾斜光线共用一个测量体积。这样,一个液滴可以产生多个相互关联的光散射信号,从而使系统能够确定或缩小单个液滴轨迹的范围。

在第二种配置中,多个相互分离的测量体积环绕喷雾布置或沿喷雾方向依次布置。信号不必来自同一液滴,系统而是比较平均信号宽度、信号分布、幅值和积分强度等统计值。该方案尤其适用于监测旋转雾化器喷雾中的液滴群。

在工业涂装技术中的应用

旋转雾化器喷雾监测在涂装应用中具有巨大潜力。液滴在离开旋转杯后不久,通常会在统计群体中沿相似的路径运动。这些路径的变化可能预示着工艺的变化。

例如,轨迹分布的变化可能表明旋杯转速、成形空气、涂料流量、旋杯几何形状或材料特性发生了波动。该方法还可帮助在运行过程中发现漂移、工艺不稳定或对准偏差。

因此,该方法可为过程监测、质量控制、材料表征以及未来涂装工艺的闭环控制提供支持。它尤其适用于复杂涂料、悬浮液、涂料混合物以及含颗粒液体。

实时喷雾监测的潜力

该方法以光学、非接触方式工作,不会对液滴产生机械干扰,可在喷雾过程运行期间进行测量。通过将测量信号与参考状态进行比较,用户能够及早发现工艺变化。

这为实时旋转雾化器喷雾监测开辟了新的可能性。在自动化涂装系统中,此类测量数据有助于调整工艺参数、发现材料变化、提高过程透明度并减少废品。

该技术为工业喷漆和涂装应用中的光学喷雾诊断、旋转雾化器表征、液滴轨迹测量以及AI辅助过程监测开辟了新途径。