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霧の粒子径測定

粒子径の測定方法

霧の粒子径はノズル選定や応用装置の設計に関して重要な因子となります。
霧のいけうち®では、粒子径の測定法に液侵法およびレーザー法を採用しています。

液侵法による粒子径測定
液侵法による粒子径測定
レーザー法による粒子径測定
レーザー法による粒子径測定

液侵法

液浸法は右図のようにシリコンオイルを厚めに塗布したプレートグラス上に霧を受け止め、素早く拡大写真を撮影し、できあがった写真からサイズごとに粒子数をカウントする方法です。
この方法では噴霧の粒子はシリコンオイルの中に沈降するため、強いライトを当てて写真撮影を行う間にも蒸発収縮することがなく、またオイル中に浮くので真円の状態で測定が可能です。
霧のいけうち®では、主に1流体ノズルの粒子径測定を液侵法で行います。

フランホーヘル回析法(レーザー法)

液レーザー光路上に噴霧粒子が存在すると、レーザー光線は粒子表面で散乱し、散乱光の干渉によりその後方に回折像を結ぶことを応用したものです(フランホーヘルの回折)。この方法ではレーザー光の通路上に存在する粒子すべてを同時に測定することが可能です。

ドップラー法(レーザー法)

2本のレーザー光を交差させ干渉縞を形成させます。この干渉縞を通過した粒子により生じた散乱光を、―定距離離れた複数の受光器で感知したときの位相差により粒子径を算出する方法です。
この方法は一つ一つの粒子を測定するため、粒子密度の影響を比較的受けにくく、かつ粒子の速度も同時に測定できる利点があります。
霧のいけうち®では、主に2流体ノズルの粒子径測定をドップラー法で行います。

粒子径の平均値

霧の平均粒子径もノズルを選定したりノズル応用装置を設計したりする際には、重要な因子のひとつとなります。
一般には次の3つの平均値が用いられますが、

冷却・蒸発・燃焼・乾燥などの化学反応では表面積/体積=比表面積によって効率が論じられるのが普通です。
また数多い小粒子より、数少ない大粒子によって現象が左右されることが多いため、ザウター平均粒子径を噴霧粒子群の代表値とするのが最も好ましいようです。