一种基于图像法的喷雾干燥机颗粒运行轨迹测量系统技术领域
本发明涉及一种基于图像法的喷雾干燥机颗粒运行轨迹测量系统，属于物理测量
技术领域。
背景技术
喷雾干燥是工业中最常见的一种把液体干燥成粉末的干燥技术，至今已有一百多
年历史，但目前喷雾干燥的实际应用中仍然存在着许多问题如干燥塔的粘壁问题，被干燥
物料使用的料液是含有有机溶剂的物料，物料不能接触空气的情况。目前，人们对于喷雾干
燥系统的研究主要集中在整体循环干燥系统的研究上，而对于原料液在干燥室内的干燥过
程经过雾化的液滴及干燥物料的运行轨迹则鲜少有人涉及。对喷雾干燥系统的颗粒运行轨
迹进行测量，有利于减少物料粘壁现象，节约前期资金投入。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于图像法的喷雾
干燥机颗粒运行轨迹测量系统，研究干燥装置内雾化液滴的运行轨迹，为闭式喷雾干燥机
的研究提供一种新的思路。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于图像法的喷雾干燥机颗粒运行轨迹测
量系统，包括激光光源装置，CCD摄像机，铝粉胶体和喷雾干燥装置，所述喷雾干燥装置包括
蜗壳式热风分布器，雾化器，原料液进口，干燥室，载热体循环出口和物料出口；所述干燥室
为一封闭的腔室，上部为圆柱体，底部为圆锥体，分界处设置支撑装置用于安装激光光源装
置，对干燥室内流体某一截面进行照明；所述圆柱体的底部腔室壁上设载热体循环出口，所
述圆锥体的底部开口为物料出口，所述圆柱体的顶部中央开设原料液进口；所述雾化器位
于干燥室内部的上方位置；所述蜗壳式热风分布器安装于干燥室上方，且位于原料液进口
的正上方；所述CCD摄像机位于干燥室外部，用于记录激光光源装置所照明的流体截面上示
踪粒子铝粉的位置；所述铝粉胶体与溶剂流体混合形成原料液，输送至雾化器。
前述的激光光源装置安装在圆柱体底部的圆心位置，雾化器的正下方。
前述的激光光源装置由互相垂直的两束光源组成，发出片状激光，对被测流场某
一截面进行照明。
前述的CCD摄像机有两台，位置垂直于激光光源装置发出的片状激光。
前述的干燥室采用透明材料。
前述的激光光源装置可任意旋转来对干燥室内流体的任意截面进行照明。
本发明的有益效果：本发明利用PIV测速原理进行颗粒运行轨迹测量，相对传统的
轨迹测量更加准确，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的测量系统的整体结构图；
图2为本发明的测量系统的俯视图。
图中：1-原料液进口、2-蜗壳式热风分布器、3-雾化器、4-干燥室、5-物料出口、6-
载热体循环出口、7-CCD摄像机、8-激光光源装置。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方
案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的基于图像法的喷雾干燥机颗粒运行轨迹测量系统，包括激光
光源装置8、CCD摄像机7，铝粉胶体和喷雾干燥装置，喷雾干燥装置包括蜗壳式热风分布器
2，雾化器3，原料液进口1，干燥室4，载热体循环出口6和物料出口5。
具体的，干燥室4为一封闭的腔室，上部为圆柱体，底部为圆锥体，分界处设置支撑
装置用于安装激光光源装置8，且激光光源装置8位于圆柱体底部的圆心位置，雾化器3的正
下方。圆柱体的底部腔室壁上设载热体循环出口6，圆锥体的底部开口为物料出口5。圆柱体
的顶部中央开设原料液进口1。蜗壳式热风分布器2安装于干燥室的上方，且位于原料液进
口1的正上方。雾化器3位于干燥室内部的上方位置。铝粉胶体与溶剂流体混合形成原料液，
输送至雾化器3。
如图2所示，激光光源装置8由互相垂直的两束光源组成，发出片状激光，对被测流
场某一截面进行照明，从两个方向上综合分析颗粒运行轨迹又不相互干扰。
如图2所示，CCD摄像机7位于干燥室外部，CCD摄像机有两台7-1和7-2，位置垂直于
激光光源装置8发出的片状激光。
优选的，干燥室4采用透明材料，使CCD摄像机7可以透过干燥室外壁得到所需图
像。
优选的，激光光源装置8可以任意旋转来对干燥室4内流体的任意截面进行测量。
优选的，铝粉胶体采用铝粉与溶剂流体组成，以防止铝粉与空气接触形成易燃易
爆的混合物。
本发明的具体工作过程如下：载流气体加热后经蜗壳式热风分布器2进入干燥室
4，将铝粉胶体与溶剂流体混合形成原料液，经原料液进口1输送至雾化器3的离心喷头处被
高速旋转的雾化器3雾化成液滴，原料液的流量由0开始逐渐增大，可观察原料液流量大小
对颗粒运行轨迹的影响。载流气体在蜗壳式热风分布器2处转化为旋转热风，雾化后的液滴
在旋转的载流气体作用下随着气体运动并在干燥室4内完成热质交换，位于干燥室4中间的
激光光源装置8发出两片互相垂直的片状激光，由于铝粉的不透光性，在干燥室内形成了两
个相互垂直的流体的截面，两台CCD摄像机分别记录下两个截面上示踪粒子铝粉的位置，再
由两个同时记录的图像分析原料液滴的运行轨迹。被干燥后的粉状物料从塔底物料出口5
排出，被蒸发的溶剂流体气体混合载流气体在风机作用下经载热体循环出口6排出进行回
收循环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形
也应视为本发明的保护范围。