高压发生器设计及静电喷雾试验研究

摘要

高压静电使雾滴带上电荷，由于静电感应原理，靶标表面感应出相反电荷。在空间电场，运动中的雾滴在自身重力和电场力的双重作用下做定向运动而吸附在靶标上。静电喷雾提高了雾滴穿透力，提高了靶标表面尤其是反面的覆盖率，极大改善了喷雾效果，因此对其研究有重要意义。静电喷雾主要是借助电场的加速作用并实现雾滴的环绕效应来提高喷雾效率。本文在设计高压静电发生装置的基础上，从静电喷雾电场的建立及影响因素上，分析对静电喷雾覆盖率的影响。具有包括：
　　（1）本文在农业静电喷雾的工程背景下，设计了适用于农业的可调高压发生装置，该电路包括可调稳压模块、高压升压模块、反馈模块，输出电压在0~40kv之间步进可调。并进行了性能测试，包括输出电压测试和负荷性能测试，性能较好。电压反馈模块的增加，提高了输出电压稳定性，可用于静电喷粉和静电喷雾等。
　　（2）进行了高压发生器的荷电效果研究。分析了影响荷质比大小的因素，从荷质比大小和雾滴电流信号稳定度来评价荷电效果。试验发现在接触式荷电下，荷电电压在25kv时，雾滴获得最大荷质比，且电流信号方差为0.05~0.06，电流在稳定范围内，因此高压发生器荷电效果良好。
　　（3）对植物的介电常数获取进行了初步探索，确定采用LCR阻抗测量仪测量植物生理电容，并计算获得介电常数。并进行辣椒苗叶片电生理参数测定预实验，观察发现一天内中午叶片介电常数达到最低，晚上较早上介电常数较高。
　　（4）利用本文所设计高压发生器和3WBJ-15DB多功能静电喷雾器喷雾系统组成试验用静电喷雾系统静电喷雾试验。试验安排正交试验，探究荷质比、喷雾高度和叶片介电常数对静电喷雾沉积效果的影响，结果表明：对叶片正面的覆盖率，影响程度依次是荷质比、喷雾高度、叶片介电常数，对叶片背面的覆盖率，影响程度依次是荷质比、叶片介电常数、喷雾高度。确定了静电喷雾的最优组合为荷电电压25kv，喷雾高度350mm，喷雾时间以接近5PM为佳。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状及趋势

1.3 静电喷雾技术的研究意义

1.4论文研究主要内容和技术路线

1.5 本章小结

第二章 高压发生器的设计与试验

2.1主电路设计

2.2高压发生器电路分析

2.3高压发生器调试

2.4 高压发生器荷电效果分析

2.5 本章小节

第三章 静电喷雾系统理论分析

3.1静电喷雾的基本原理

3.2 液体荷电机理

3.3本章小结

第四章 植物介电特性基础研究

4.1电容与介电常数

4.2植物组织的生理参数

4.3植物组织介电常数的无损检测方法

4.4叶片介电常数预试验

4.5 植物叶片电容参数测定预实验

4.6讨论

4.7本章小结

第五章 静电喷雾沉积试验安排及结果分析

5.1 静电喷雾的沉积效果影响因素

5.2试验目的和方案

5.3试验系统组成

5.4 试验实施

5.5本章小结

第六章 结论与建议

6.1 工作总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术成果及参与项目