導(dǎo)語(yǔ)：液滴分析儀機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文基于液滴分析技術(shù)的原始理論，重新設(shè)計(jì)了電容傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)。為了找到纖維進(jìn)給的深度，設(shè)計(jì)了梯度為0.1mm的墊片調(diào)整機(jī)構(gòu)，以控制纖維探頭通過(guò)墊片的插入深度并達(dá)到最表征的位置，以便液滴實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃詈玫卦佻F(xiàn)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)表明，使用1.8mm墊片來(lái)限制纖維深度可以獲得最佳的液滴指紋。

關(guān)鍵詞：液滴分析儀；電容傳感器；光纖傳感器

液滴分析技術(shù)的特點(diǎn)是使用人類(lèi)指紋來(lái)識(shí)別人，根據(jù)該識(shí)別的數(shù)字可以定性流體，能夠了解液滴分析技術(shù)在線監(jiān)測(cè)的可能性，該技術(shù)可以直接用于樣品的采樣，測(cè)試和自動(dòng)分析，并將其應(yīng)用于水質(zhì)和飲料控制的變化。液滴分析技術(shù)是一種新技術(shù)，它利用光纖和電容傳感器在液滴形成過(guò)程中獲取液體的光和電信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)液體特性。通過(guò)將電容信號(hào)（如水平坐標(biāo)和光纖信號(hào)）作為配位，可以達(dá)到反映液體特性的曲線。

1液滴分析技術(shù)測(cè)量原理

電容式液滴傳感器電容的變化是：光纖液滴傳感器主要由液滴頭、輸液光纖、輸出光纖和供電管組成，能夠控制光源，液滴內(nèi)部的光被液體等反射、透射和完全吸收，人體的一些模擬光纖作為信號(hào)輸出。這部分變化改變了光強(qiáng)度，包括泄漏的物理化學(xué)性質(zhì)的全面信息。在液滴體積變化過(guò)程中，電容傳感器的電容變化如下：式中，h能夠隨液滴的生長(zhǎng)過(guò)程而變化，ε0代表真空電常數(shù)，R代表的是環(huán)形電極內(nèi)半徑，r指的是液滴的半徑，ε1指的是測(cè)量的液體的相對(duì)介電常數(shù)，εa是環(huán)板和液滴之間空氣的相對(duì)介電常數(shù)。

2液滴分析儀傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

液滴頭和環(huán)板形成電容式傳感器的兩個(gè)電極，液滴頭附著在空間的下支撐殼上，環(huán)板的安裝位置由定位芯保證。在測(cè)量電路中，環(huán)板就像充電信號(hào)的齒面端一樣，非常容易受到外部干擾。因此，電容器的上部和下部屏蔽層設(shè)計(jì)用于隔離與環(huán)板的外部干擾，以確保測(cè)量的進(jìn)行。

2.1傳感器的核心部件分析

2.1.1滴頭密集傳感器的兩個(gè)電極由液滴頭和環(huán)板形成，液滴頭連接到空間的下部支撐殼上，圓板的安裝位置由位置核心固定。在測(cè)量電路中，圓板與加載信號(hào)的齒端一樣，極易受到外界干擾。因此，電容器的上下外殼設(shè)計(jì)用于將外部靜電與環(huán)板絕緣，以確保測(cè)量的穩(wěn)定性。淺談液滴分析儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)孫艷（忻州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，山西忻州034000）摘要：本文基于液滴分析技術(shù)的原始理論，重新設(shè)計(jì)了電容傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)。為了找到纖維進(jìn)給的深度，設(shè)計(jì)了梯度為0.1mm的墊片調(diào)整機(jī)構(gòu)，以控制纖維探頭通過(guò)墊片的插入深度并達(dá)到最表征的位置，以便液滴實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃詈玫卦佻F(xiàn)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)表明，使用1.8mm墊片來(lái)限制纖維深度可以獲得最佳的液滴指紋。關(guān)鍵詞：液滴分析儀；電容傳感器；光纖傳感器中圖分類(lèi)號(hào)：U445.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671-0711（2022）08（下）-0115-02圖1滴頭結(jié)構(gòu)圖2.1.2環(huán)形極板及上、下屏蔽罩圓柱形密封膠模型的外板是由銅制成的，這樣其中心軸與落頭的中心軸能夠重合，圓板的長(zhǎng)度要大于液滴過(guò)程的最大距離，本文中為14mm。圓板的下部有一個(gè)直徑為2mm的孔，內(nèi)置保護(hù)芯，圓板的充電信號(hào)通過(guò)保護(hù)線的內(nèi)芯到達(dá)測(cè)量通道。2.1.3上、下屏蔽罩測(cè)量通道通過(guò)來(lái)自“地面站”和“待測(cè)終端”的兩個(gè)信號(hào)連接到雙極密封膠傳感器，以實(shí)時(shí)測(cè)量容量值。在滴劑的生長(zhǎng)中，頭部毛毛雨的長(zhǎng)度不斷變化，費(fèi)用也在不斷變化。在測(cè)量中，滴落時(shí)用不穩(wěn)定的力連接到地球末端，測(cè)量周期連接到測(cè)量通道中的終端進(jìn)行測(cè)量。由于理論容量值僅為PF水平，因此極易受到外部因素的干擾，電容器的上下保護(hù)外殼設(shè)計(jì)在圓板外。2.1.4下支撐套下部支撐套管材料為PTFE，可完成電容器，光纖傳感器和電路的緊固功能。上部和下部有四個(gè)圓孔，用于緊密的信號(hào)線層。同時(shí)，它們可以輕松跟蹤密封劑板和光纖貼片的緊固位置。它是下部支撐套筒內(nèi)的一個(gè)定制孔，塑料板通過(guò)這個(gè)光滑的孔將下部支撐套筒從下部轉(zhuǎn)動(dòng)，并調(diào)整電容器下方保護(hù)外殼的垂直位置。在下部支撐套的中間有一個(gè)圓孔，通過(guò)與滴頭過(guò)盈配合完成滴頭的裝卡。

2.2光纖傳感器核心部件

2.2.1軌道本文設(shè)計(jì)了光纖電纜測(cè)量垂直位移軌跡，以保證光纖運(yùn)動(dòng)的有效性。螺紋孔在軌道的一側(cè)打開(kāi)，并將頭發(fā)注射收緊到所需位置。在軌道的另一側(cè)是50度的角落處的長(zhǎng)臺(tái)階沖洗，其中內(nèi)滴通過(guò)該進(jìn)料管插入。軌道的外脈與下部支撐套筒的內(nèi)壁相結(jié)合，下部支撐套筒通過(guò)軌道下部的三個(gè)孔調(diào)整其位置，這些孔在120度的圓周內(nèi)是對(duì)稱的。2.2.2墊片密封劑中心有一個(gè)直徑為2mm的孔，與下部控制臺(tái)平行的直徑必須為0.01mm。由于墊片之間的厚度差僅為0.1mm，因此使用兩個(gè)高模擬插頭作為加工原料，墊片采用線切割技術(shù)進(jìn)行加工。選擇0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm和1mm六種尺寸進(jìn)行加工，并通過(guò)超級(jí)聚焦實(shí)現(xiàn)1.1～2.4mm的包裝厚度。通過(guò)改變包裝的不同厚度并將其覆蓋在所需的高度來(lái)改變纖維深度。光纖安裝的深度不同，產(chǎn)生的指紋滴也不同。在實(shí)驗(yàn)中找到光纖探頭的深度后，將光纖探頭固定在此位置。2.2.3圓柱芯圓柱芯下端放置在圓柱形軌道頂部的中間孔中，以分散注意力。圓柱芯頂部的圓柱形邊緣與滴水端底部的內(nèi)錐端接觸，保證圓柱形芯的卷曲性和滴水性。

3實(shí)驗(yàn)與分析

3.1光纖插入深度實(shí)驗(yàn)

竹酒當(dāng)作測(cè)量對(duì)象，限制滴頭的穿透深度，進(jìn)行指紋提取實(shí)驗(yàn)，如圖2所示。

3.2液滴指紋圖特征峰統(tǒng)計(jì)

隨著厚度線性增加，光纖末端人頭下降的深度減小，而液滴打印上的電壓停止（定義為液滴打印卡背面的較大尖端為“停止電壓”），并且隨著封裝厚度的增加，趨勢(shì)增加。在小于1.0mm的包裝厚度范圍內(nèi)，在罩的尖端和彩虹的尖端之間，表面為零（除擾動(dòng)以外的第一個(gè)彎曲尖端被定義為“彩虹尖端”），這是由穿透液滴下邊緣輪廓的纖維探頭產(chǎn)生的，并且該區(qū)域中液滴打印的適當(dāng)功能丟失。在0.2mm指紋卡封裝中，跌落沒(méi)有出現(xiàn)在肩膀的頂部和彩虹的頂部，只有電壓停止，而電容的前半部分指紋卡功能周期丟失了。在封裝厚度為1.0mm或更小的區(qū)域，軌道液滴的指紋卡的原始值為零。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了7種液體的指紋，以及指紋卡中6種滴的原始值對(duì)應(yīng)于每個(gè)厚度包裝，粒數(shù)值為零，彩虹頂計(jì)數(shù)為肩頂（在跌落指紋卡中彩虹頂正面也出現(xiàn)小凸起的肩頂，此肩上衣定義為“彩虹頂肩上衣”），張力峰肩上衣（下降指紋短電壓峰出現(xiàn)在后部的小凸起峰，定義為“電壓峰肩峰”），如表1所示在選擇光纖端插件的深度位置時(shí)，需要選擇深度位置，以便與深度位置對(duì)應(yīng)的指紋卡盡可能多地暴露信息，即盡可能多的功能。如表1所示，隨著填料厚度的增加，功能總數(shù)也會(huì)增加，填料厚度為1.6mm、1.8mm和2.0mm作為填料厚度的替代方案。如圖10所示，隨著封裝的增加，光信號(hào)的強(qiáng)度顯示出下降的趨勢(shì)，即光信號(hào)曲線包圍的區(qū)域，水平軸顯示下降的趨勢(shì)。通過(guò)選擇1.8mm厚度作為光纖表面插入深度的邊界包厚度，所得指紋卡不僅可以暴露多種功能，而且其光信號(hào)強(qiáng)度也不弱。

作者：孫艷 單位：忻州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系