案例15 功率放大器在压电驱动式微滴喷射过程中的应用实 验 名 称 ： 同 轴 气 流 作 用 下 压 电 驱 动 式 微 滴 喷 射 行 为 的 实 验 研 究实 验 内 容 ：本 文 设 计 并 制 造 了 设 有 同 轴 气 流 喷 射 槽 的 压 电 式 微 滴 喷 头 ， 构 建 了 微 滴 喷 射 与 观 测 系 统 ， 采 用双 极 性 梯 形 波 作 为 压 电 驱 动 波 形 ， 利 用 微 滴 喷 射 过 程 的 可 重 复 性 ， 应 用 电 荷 耦 合 期 间 相 机 获 取 不 同时 刻 的 微 滴 图 像 ， 同 时 对 同 轴 气 流 作 用 下 压 电 驱 动 式 微 滴 喷 射 行 为 进 行 了 研 究 。测 试 目 的 ： 为 探 究 同 轴 气 流 对 压 电 式 微 滴 喷 射 过 程 的 影 响测 试 设 备 ： 压 电 式 微 滴 喷 头 、 信 号 发 生 器 、 ATA-2032功 率 放 大 器 、 示 波 器 、 LED光 源 、 CCD 相 机 、
放 大 镜 头 等实 验 过 程 ：利 用 逆 压 电 效 应 ， 压 电 陶 瓷 片 在 受 到 脉 冲 电 压 的 激 励 后 产 生 机 械 振 动 ， 储 液 腔 内 部 体 积 发 生 变化 从 而 驱 动 微 滴 从 喷 嘴 喷 出 ， 主 要 通 过 信 号 发 生 器 产 生 波 形 信 号 ， 经 由 功 率 放 大 器 放 大 后 驱 动 压 电片 ， 后 接 示 波 器 将 放 大 后 的 波 形 信 号 进 行 实 时 显 示 ， 波 形 信 号 选 用 双 极 性 梯 形 波 。
基 于 微 滴 喷 射 过 程 中 同 一 时 刻 不 同 微 滴 间 良 好 的 可 重 复 性 ， 微 滴 观 测 系 统 采 用 电 荷 耦 合 器 件（ CCD） 相 机 ， 并 在 实 验 过 程 中 通 过 精 确 调 整 相 近 曝 光 相 对 微 滴 喷 射 的 滞 后 时 间 来 获 取 不 同 时 刻 的微 滴 图 像 。
测 试 结 果 ：随 着 同 轴 气 流 强 度 的 提 高 ， 会 出 现 以 下 结 论 ：1、 微 滴 在 形 成 阶 段 中 的 延 伸 长 度 增 加 ， 微 滴 头 部 体 积 减 小 。
2、 微 滴 在 喷 嘴 出 口 处 的 断 裂 时 刻 不 受 同 轴 气 流 影 响 ， 但 微 滴 在 飞 行 过 程 中 头 部 与 尾 部 发 生 断 裂 的时 刻 延 后 ；
3、 喷 射 处 的 微 滴 最 终 总 体 积 略 有 减 小 ， 主 液 滴 体 积 减 小 ， 卫 星 液 滴 体 积 增 大 ；
4、 主 液 滴 与 卫 星 液 滴 在 同 一 时 刻 的 位 移 均 增 加 ， 两 者 头 、 末 端 的 速 度 均 有 增 大 的 趋 势 ， 末 端 速 度的 波 动 浮 动 和 频 率 均 有 所 下 降 ；
5、 主 液 滴 与 卫 星 液 滴 的 形 态 更 加 趋 于 扁 平 ， 主 液 滴 当 量 直 径 减 小 ， 卫 星 液 滴 当 量 直 径 增 大 。
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