功率放大器在压电驱动式微滴喷射过程中的应用

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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、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。

实验结果：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。