磁性液滴加速器及其工作方法技术

本发明专利技术公开了磁性液滴加速器及其工作方法，涉及液滴动力学领域，加速器包括液滴发生器、激光信号采集器、螺线管、线圈炮模块和控制器。液滴发生器产生的磁性液体从螺线管正上方滴入螺线管内，在螺线管入口处，即液滴即将落入螺线管的位置处，设置激光信号采集器。线圈炮模块连接螺线管并为螺线管供电，线圈炮模块和激光信号采集器均连接控制器。本发明专利技术占用空间小，便于安放布置。本发明专利技术通过线圈炮原理对磁性液滴进行加速，并通过改变线圈炮模块中的升压模块的输出电压，进而控制液滴的加速度，达到控制液滴速度的目的。本发明专利技术液滴加速度的可调范围大，液滴加速稳定。

Magnetic Droplet Accelerator and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
磁性液滴加速器及其工作方法
本专利技术涉及液滴动力学领域，尤其涉及了磁性液滴加速器及其工作方法。
技术介绍
液滴加速对液滴动力学的研究至关重要。通常科研人员在研究液滴动力学时，液滴依靠重力进行加速，然而由于空气阻力的影响，液滴很难达到科研人员所要求的速度。
技术实现思路
本专利技术提供了磁性液滴加速器及其工作方法，能够对液滴加速，控制液滴的速度，从而使液滴符合科研要求。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：磁性液滴加速器包括：激光信号采集器、螺线管、线圈炮模块、控制器。液滴发生器产生的磁性液体从螺线管正上方滴入螺线管内，在螺线管入口处，即液滴即将落入螺线管的位置处，设置激光信号采集器。线圈炮模块连接螺线管并为螺线管供电，线圈炮模块和激光信号采集器均连接控制器。进一步的，线圈炮模块包括电源、升压器、第一开关、第二开关、电容、电感。电源和第一开关连接组成的支路和升压器的输入端并联，升压器的输出端和电容并联，电容和第二开关和电感连接组成的支路并联，电容的正负极和螺线管的正负极分别连接，第一开关和第二开关均连接控制器。本专利技术还提供了磁性液滴加速器的工作方法，适用于磁性液滴加速器，包括以下步骤：S1、第一开关闭合、第二开关断开，电源对电容充电；S2、磁性液滴经过激光信号采集器，激光信号采集器形成阻断信号并传递至控制器；S3、控制器收到阻断信号后控制第一开关断开、第二开关闭合，电容向螺线管放电；S4、螺线管通电后给磁性液滴加速。进一步的，电容电压大小与液滴获得加速度大小成正比。本专利技术有益效果是：本专利技术利用升压器改变电容器内的电压，电容器放电，通电线圈内的磁性液滴获得不同的加速度，进而得到不同的液滴速度，使得液滴速度符合科研要求；本专利技术缩小了液滴加速区域，使得结构紧凑，便于安装布置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术实施例提供了磁性液滴加速器，如图1所示，包括：激光信号采集器3、螺线管4、图中虚框内的线圈炮模块6、控制器9。液滴发生器1产生的磁性液滴2从螺线管4正上方滴入螺线管4内，在螺线管4入口处，即液滴2即将落入螺线管4的位置处，设置激光信号采集器3。螺线管4外的线圈尽量贴近螺线管4进口，并且线圈缠绕尽量紧密。线圈炮模块6连接螺线管4并为螺线管4供电，线圈炮模块6和激光信号采集器3均连接控制器9。线圈炮模块6包括电源、升压器7、第一开关5、第二开关8、电容、电感。电源和第一开关5连接组成的支路和升压器7的输入端并联，升压器7的输出端和电容并联，电容和第二开关8和电感连接组成的支路并联，电容的正负极和螺线管的正负极分别连接，第一开关5和第二开关8均连接控制器9。本实施例还提供了磁性液滴加速器的工作方法，包括以下步骤：1)液滴发生器1产生磁性液滴2，液滴2落入其正下方的螺线管4内。2）液滴2经过激光信号采集器3，激光信号采集器3形成阻断信号，信号经线路传递到控制器9。3)线圈炮模块6中，在产生阻断信号之前，为避免电容器内的电压损失，第一开关5为闭合状态，开关8为断开状态，充电线路经升压器7对电容器进行供电。通过调节升压器的输出电压，进而调节电容器电压。4）阻断信号形成后，控制器9先断开第一开关5后，瞬时打开第二开关8，电容器放电，进而加速磁性液滴2，加速后的液滴从螺线管出口射出。可加速液滴的直径范围为0.1~4mm，为保证液滴在加速器中不破碎，对于小尺寸液滴，加速度的可调范围大；对于大尺寸液滴，加速度可调范围较小。本专利技术有益效果是：本专利技术利用升压器改变电容器内的电压，电容器放电，通电线圈内的磁性液滴获得不同的加速度，进而得到不同的液滴速度，使得液滴符合科研要求；本专利技术缩小了液滴加速区域，使得结构紧凑，便于安装布置。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磁性液滴加速器，其特征在于，包括：激光信号采集器、螺线管、线圈炮模块、控制器，液滴发生器产生的磁性液体从螺线管正上方滴入螺线管内，在螺线管入口处，设置激光信号采集器，线圈炮模块连接螺线管并为螺线管供电，线圈炮模块和激光信号采集器均连接控制器。

【技术特征摘要】
1.磁性液滴加速器，其特征在于，包括：激光信号采集器、螺线管、线圈炮模块、控制器，液滴发生器产生的磁性液体从螺线管正上方滴入螺线管内，在螺线管入口处，设置激光信号采集器，线圈炮模块连接螺线管并为螺线管供电，线圈炮模块和激光信号采集器均连接控制器。2.根据权利要求1所述的磁性液滴加速器，其特征在于，所述线圈炮模块包括电源、升压器、第一开关、第二开关、电容、电感，电源和第一开关连接组成的支路和升压器的输入端并联，升压器的输出端和电容并联，电容和第二开关和电感连接组成的支路并联，电容的正负极和所述螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锁芳，李鹏飞，董伟林，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32