maart 18, 2019
Druppelgrootte: wat u moet weten over de meetmethoden
Druppelgrootte: wat u moet weten over de meetmethoden
Diameter en gewicht
De grootte van een druppel wordt gemeten in micron (μm). Een micron is 1/1000 millimeter of ongeveer 1/25.000 inch.
50 micron is ongeveer zo groot als een mensenhaar, terwijl 2 micron ongeveer zo groot is als een bacterie. Zoals je je kunt voorstellen, is er een enorm verschil tussen het gevoel van een druppel van 50 micron en een druppel van 2 micron.
Voorbeelden van druppelgrootte in verschillende industrieën
Voor een reinigings- of koeltoepassing zou een grotere druppelgrootte tussen 200 – 1.200 μm voordelig zijn, omdat u veel waterdruk nodig heeft.
Voor het koelen van bijvoorbeeld een stal met koeien is echter een veel kleinere druppelgrootte tussen 35 – 60 μm aan te bevelen. Anders zouden de koeien doorweekt raken in plaats van alleen maar afgekoeld.
Als we nog een stap verder gaan, naar een SMT-, elektronica- of textielproductie, zou het als een risico worden beschouwd om überhaupt water toe te voegen. In dit geval wordt een druppelgrootte van minder dan 10 μm aanbevolen. Deze druppeltjes zijn zo klein dat ze terugkaatsen voordat ze een oppervlak bereiken.
Classificatie van druppelgroottes
In de onderstaande afbeelding ziet u de classificatie van druppelgroottes:
>10 μm : Ultra-fijne atomization / droge nevel
>100 μm : Fijne atomization / fijne nevel
>300μm : Semi-fijne atomization / fijne mist
>1000μm : Semi-coarse atomization / Lichte regen
<1000μm : Coarse atomization / regen onweer
Spray druppel meetmethoden
Er zijn drie gebruikelijke methoden om de druppeldiameter te meten.
- Onderdompelingsbemonsteringsmethode
- Laseranalysator: Fraunhofer-diffractiemethode
- Laser Doppler-methode
De onderdompelingsbemonsteringsmethode en de laseranalysator worden gebruikt als industriële methoden voor het meten van druppelgroottes.
Onderdompelingsbemonsteringsmethode
Druppeltjes worden verzameld op een glasplaat die is bedekt met siliconenolie en ze worden onmiddellijk met een sterke vergroting gefotografeerd om vervolgens te worden gescand.
Bij deze methode bezinken de verzamelde druppels snel in de siliconenolie en verdampen ze niet, zelfs niet onder sterk licht tijdens het fotograferen. Ze zitten vast in de siliconenolie en worden gemeten als perfecte bollen.
Onderdompelingsbemonsteringsmethode
Ultrafijne druppeltjes, te klein om de oppervlaktespanning van de olie en de stick te breken, zullen echter verdampen. De druppelgroottes van de fijne en ultrafijne mist bepaald door de onderdompelingsbemonsteringsmethode zijn dus groter dan de werkelijke waarden.
Laseranalysator: Fraunhofer-diffractiemethode
Fraunhofer diffraction method
Fraunhofer-diffractiemethode
Bij deze methode wordt het principe van diffractie door laserstraal gebruikt. Wanneer de druppeltjes de laserstraal in de weg zitten, verstrooien ze de richting van de laserstralen waardoor een diffractiepatroon ontstaat (Fraunhofer-diffractie).
Het diffractiepatroon hangt af van de grootte van de druppeltjes en hun verdeling.
Deze methode kan tegelijkertijd alle druppels meten die de laserstraal storen.
Maar als de concentratie van druppeltjes in de spray te hoog is, kan er een fenomeen optreden dat meervoudige dispersie wordt genoemd. Meervoudige dispersie betekent dat een straal die door een druppel wordt afgebogen, weer kan worden afgebogen door een andere druppel. Dit verandert de meting door de meting kleiner te maken dan de werkelijke druppelgrootte.
Laseranalysator: Laser Doppler-methode
Deze methode is gebaseerd op het creëren van een straal waarbij twee laserstralen interfereren.
Wanneer een druppel door deze straal gaat, detecteren twee of meer sensoren, die zich op een bepaalde afstand bevinden, het faseverschil van het verstrooide licht door de grootte van de druppel te bepalen.
Het voordeel van deze methode is dat het geen invloed heeft op het nevelconcentratiebereik van de nevel. Dit komt omdat het de grootte van de druppels één voor één meet. Maar ook omdat het tegelijkertijd de snelheid van de druppels meet. Er wordt echter slechts op een enkel punt van de spray gemeten.
Laser doppler method
Vergelijking tussen de 3 methoden
Correlation of Sauter mean droplet diameters among three measuring method
Afhankelijk van de gebruikte meetmethode zal de grootte van dezelfde waterdruppel verschillen. Ervan uitgaande dat de gemiddelde druppeldiameter gemeten door de immersiebemonsteringsmethode gelijk is aan 1 (als een relatief coëfficiëntgetal), zal de waarde verschillen wanneer gemeten met de Fraunhofer-diffractiemethode en de Laser Doppler-methode.
We gebruiken de immersiebemonsteringsmethode in onze hydraulische catalogus om een indicatie te geven van de spuitdruppeldiameters van elke dopserie. En voor onze pneumatische catalogus geven we altijd aan welke methode we hebben gebruikt om de diameter te meten.
Kies de juiste spuitdruppeldiameter voor de toepassing die u zoekt en vraag onze projectingenieur om u te helpen bij het kiezen van de optimale dop.
We gebruiken de immersiebemonsteringsmethode in onze hydraulische catalogus om een indicatie te geven van de spuitdruppeldiameters van elke dopserie. En voor onze pneumatische catalogus geven we altijd aan welke methode we hebben gebruikt om de diameter te meten.
Kies de juiste spuitdruppeldiameter voor de toepassing die u zoekt en vraag onze projectingenieur om u te helpen bij het kiezen van de optimale dop.