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技術情報・技術コラム

2023.12.12

2023.12.14

  • スプレーノズルの基礎知識

粒子径測定方法による測定結果の違いについて

スプレーノズルの特性において粒子径は重要な要因です。
当コラムでは、特注スプレーノズルのトップメーカーであるエバーロイが、スプレーノズルの専門家の視点でスプレーノズルの粒子径の測定方法やそれによる測定結果の比較について説明します。

測定方法について

<液浸法による粒子径測定>

液浸法による粒子径測定はシリコンオイルを塗布した受止皿に一定時間スプレーした後、粒子の乗った受止皿を撮影し、PCにて画像解析を行い、粒子径を算出する方法です。
この方法は水溶液の噴霧には極めて有効な方法です。原理も簡明で、簡易的なサンプリングと粒子が画像として確認出来ることが利点です。
しかし、サンプリング時のシャッターの衝突により粒子分裂の可能性や、受止皿にある粒子同士が合体して大きな粒子になる可能性、サンプリング時間による測定結果のばらつきがあることが分かっています。
※当社では液浸法による粒子径の評価は行っておりません。

<位相ドップラー法による粒子径測定>

位相ドップラー法による粒子径測定は、レーザードップラーの位相原理を応用した粒子解析で、
粒子の速度と大きさを同時に測定することができます。
この位相ドップラーの原理は、まず、2本に分けられたレーザービームを、発光側レンズで交差点を作ります。この交差点を粒子が通過するときに散乱光によって干渉縞が形成され、レシーバーで検知します。
このレシーバーには3つの検知器がある間隔で設置しており、散乱干渉縞を検知します。
ドップラー周波数が粒子の速度に比例するため、速度が測定できます。
粒子の大きさについては検知したドップラー信号のそれぞれの位相差が粒子径のサイズとリニアな関係があるため、判断が可能とされています。

液浸法と位相ドップラー法による測定結果の比較について

液浸法による測定と位相ドップラー法による測定の違いについて、実際に当社のノズルを用いて
比較検証しました。

測定ノズル:ミニミストノズル
測定条件:噴射距離300mmにおいてのスプレー中心と端部
噴霧条件:下記表の通り

【測定結果】

【考察】

測定結果より、液浸法による粒子径測定では、粒子取り込み時間や、取り込み方法の違いにより結果に大きなばらつきが見られます。
一方、位相ドップラー法による粒子径測定では、数回測定を繰り返した場合でもほぼ安定した値が得られました。
このことから当社では位相ドップラー法によるスプレーノズルの粒子径の評価を行っております。

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スプレーノズルの粒子径測定評価について
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粒子径測定の方法についてご理解いただけましたでしょうか。
スプレーノズル・エアーノズル ソリューションナビを運営するエバーロイは、充実した試験設備と解析・評価技術を活用して評価試験を行い、徹底した分析により最適なノズルを提案させていただきます。
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>>【製品一覧】2流体ノズル

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