[发明专利]一种用于测量沙粒荷电量的测量系统及方法

权利要求书

1.一种用于测量沙粒荷电量的测量系统，其特征在于，包括由上至下依次设置的：

沙尘流制造装置，用于控制沙尘流的启停及荷电沙尘的浓度及粒径；

沙尘荷电装置，用于控制实验沙尘的荷电量；

左右相对设置的空气离子滤除平板，用于滤除空气离子对测量结果的干扰；

开孔的屏蔽盘，用于屏蔽外界电场并保证荷电沙粒收集；

沙粒收集桶，用于收集荷电沙粒；

还包括荷电量测量系统，用于高精度测量沙尘荷电量；

所述沙尘荷电装置包括上、下分布设置的接地网和施加高压的电晕网；所述接地网和所述电晕网平行设置，产生电场为匀强电场；

所述屏蔽盘上的开孔的直径等于所述沙粒收集桶的直径，且屏蔽盘的开孔与沙粒收集桶完全对齐；所述开孔屏蔽盘具有接地金属网的屏蔽效果，且不会妨碍沙粒的收集，防止被测沙粒的电荷损失，保证沙粒荷电量测量的准确性。

2.根据权利要求1所述的用于测量沙粒荷电量的测量系统，其特征在于：所述沙尘流制造装置包括尼龙网、设置于所述尼龙网上的无线远控振动器以及控制所述无线远控振动器的启停动作的沙尘流远控装置。

3.根据权利要求1所述的用于测量沙粒荷电量的测量系统，其特征在于：两个空气离子滤除平板之间的距离大于或等于所述沙粒收集桶的直径。

4.根据权利要求1或3所述的用于测量沙粒荷电量的测量系统，其特征在于：所述空气离子滤除平板连接直流电源。

5.根据权利要求1所述的用于测量沙粒荷电量的测量系统，其特征在于：所述荷电量测量系统包括经屏蔽线与所述沙粒收集桶连接的高阻计，所述高阻计连接电流采集装置，所述电流采集装置连接计算机。

6.根据权利要求5所述的用于测量沙粒荷电量的测量系统，其特征在于：所述屏蔽线为双层屏蔽线，所述高阻计为6517b高阻计，所述电流采集装置为采集卡。

7.根据权利要求1所述的用于测量沙粒荷电量的测量系统的测量沙粒荷电量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：沙尘流远控装置控制无线远控振动器控制沙尘流的启停，调整无线远控振动器的频率及尼龙网的目数改变下落沙尘的浓度及粒径；

S2：调节电晕网的电压以及电晕网与接地网之间的距离调整电晕网与接地网间的电场强度、电晕网的电晕强度以及沙粒的荷电时间，进而控制沙粒的荷电量大小；

S3：调整空气离子滤除平板间的电势差，分离并滤除空气离子；

S4：中心开孔的接地屏蔽盘屏蔽外界空间电场以保证沙粒收集桶内的荷电沙粒收集；

S5：荷电量测量装置高精度测量沙尘荷电量计算最终测量到的沙粒荷质比。

8.根据权利要求7所述的测量沙粒荷电量的方法，其特征在于，所述沙粒荷质比的计算步骤如下：

高阻计测量带电沙粒产生的微电流i，并由电流采集装置采集并存储于计算机中，电子天平称量收集到的沙粒质量，最终测量到的沙粒荷质比q_e为：

m₁为试验前沙粒收集筒的质量，m₂为试验后沙粒和沙粒收集桶的总质量，i为电流采集装置采集的电流读数，t为测量时间。