航空噴霧設備噴頭(以下簡稱“噴頭”)的性能試驗內容包括:噴頭流量一致性、不同壓力下的流量、噴液量分布、噴頭耐磨性、霧滴粒徑、霧滴覆蓋密度及噴霧角等一共 7 項內容。各項內容對應的試驗方法如下。
1、噴頭流量一致性
1.1 使用不含固體懸浮物的清水進行試驗。
1.2 在相同抽樣條件下,從批量至少為 200 個的噴頭中隨機抽取40個同一型號的噴頭,等分為兩組,其中一組用于噴霧試驗,另一組存放于實驗室以便對照。
1.3 采用容積法測量每個噴頭在 0.3MPa 試驗壓力下的噴液量,測量誤差應小于 1%;測量時間應不小于 180s,測量誤差應小于 1s;測量次數應不少于 3 次,分別計算流量并將平均值作為該噴頭的流量(單位為升每分(L/min))。
1.4 記錄單個供試噴頭的流量,計算 20 個噴頭的平均流量,噴頭流量一致性用單個噴頭流量相對于平均流量的百分數表示。
2、不同壓力下的流量
2.1 采用流量最接近 1 中測定的平均流量的噴頭進行試驗。
2.2 選用的試液同 1.1。
2.3 應在噴頭制造商規定的最大、最小壓力以及二者之間至少 2 個壓力值下進行試驗,試驗壓力值盡可能呈梯度分布。
2.4 按照 1.3 的方法測量噴頭在每個試驗壓力下的流量(單位為升每分(L/min))。
2.5 記錄噴頭在不同壓力下的流量。
3、噴液量分布
3.1 采用噴液量分布試驗臺測量噴液量分布,試驗臺的構件及尺寸要求見 GB/T 20183.1。
3.2 選用的噴頭同 2.1,試液同 1.1,設定的試驗壓力值同 2.3。
3.3 噴頭應垂直安裝在試驗臺的上方,并確保集霧槽對噴液收集的完整性。如果噴頭制造商給出了試驗高度,則試驗應在該高度處進行;否則試驗應至少在 400mm、600mm、800mm 和 1000mm 高度處進行。該高度應為試驗臺頂端和噴孔之間的距離。
3.4 噴液收集應在噴頭正常工作時進行,當試驗臺中有一量筒收集到的噴液量達到量筒容量的 90% 時,應立即停止試驗,并記錄每個量筒中收集到的噴液量(單位為毫升(mL))。
3.5 記錄噴液量分布情況,其數值為各集霧槽收集到的液量占全部集霧槽收集到的液量平均值的百分數。
4、噴頭耐磨性
4.1 按 2.1 的方法選取 5 個供試噴頭。
4.2 使用每升含 20g 氧化鋁微粒的水溶液進行試驗。應確保在整個試驗過程中水溶液的溫度為 20℃±3℃;應采用技術手段(例如可通過可控壓縮氣流對溶液的攪動)以確保磨料始終均勻地分布于整個試液中;為確保在整個試驗期間試液對噴頭材料保持研磨性能,應及時更換研磨液。
4.3 應根據噴頭制造商推薦的最大壓力(ps),按下列規則選擇試驗壓力(pt):
a)0.05MPa≤ps<0.3MPa 時,pt=0.2MPa;
b)0.3MPa≤ps<0.5MPa 時,pt=0.3MPa;
c)0.5MPa≤ps<1MPa 時,pt=0.5MPa。
4.4 按下列設定的磨損時間,用流量計測量 5 個噴頭中每個噴頭的瞬時流量(單位為升每分(L/min)):
0min,1min,2min,3min,4min,5min,10min,15min,20min,25min,30min,40min,50min,1h,1.5h,2h,3h,4h,5h,7.5h,10h,15h,20h,30h,40h,50h,75h,100h。
當流量至少增加了 15% 或磨損時間達到 100h 時,應停止試驗。
4.5 測量并計算噴頭的流量變化率(以流量變化量相對于起始流量的百分數表示),繪制流量變化率與磨損時間的關系曲線。
4.6 試驗開始、結束以及當噴頭流量超過其起始流量的 5%、10% 和 15% 時,測定噴液量分布(見 3)。
5、霧滴粒徑
5.1采用激光粒度分析儀測量霧滴粒徑,儀器的配置和性能應滿足試驗相關要求,儀器組成示意圖見圖 1。
5.2選用的噴頭同 2.1,噴頭應垂直安裝在測試區激光束上方,噴頭距測試區激光束的距離應不小于 2m(通常為 2m~3m)。
5.3 選用的試液同 1.1。
5.4 試驗應至少在下列壓力下進行:
——噴頭制造商規定的最大和最小壓力;
——按 4.3 確定的試驗壓力。
5.5 用表格或曲線圖表示霧滴粒徑分布狀況,并記錄與累計體積 10%、50% 和 90% 相對應的霧滴粒徑數值。

圖 1 噴霧激光粒度分析儀組成示意圖
6、霧滴覆蓋密度
6.1 采用適合的采樣裝置(如氧化鎂玻片、水敏紙等)采集霧滴,并測量霧滴覆蓋密度;應妥善設置采樣裝置以確保其對霧滴收集的完整性,采樣間距應不小于 200mm。
6.2 選用的噴頭同 2.1。噴頭應安裝在采樣線上方,且霧流長軸應平行于采樣線。噴頭與采樣線的垂直距離應不小于 3m。
6.3 使用含表面活性劑的水溶液(必要時可加入可溶性染色劑)進行試驗。
6.4 設定的試驗壓力同 5.4。
6.5 試驗時使噴頭通過采樣線上方一次,噴頭的移動速度應不大于 3m/s。收集已采集霧滴的采樣裝置,并觀測每個采樣裝置 1cm2~3cm2 面積上的霧滴數。
6.6 重復測量三次,計算每次測量的霧滴覆蓋密度,取其平均值作為該噴頭的霧滴覆蓋密度。
7、噴霧角
7.1 選用的噴頭同 2.1。
7.2 使用適當的儀器(如角度尺、圖像采集裝置),在 0.3MPa 和制造商規定的最大和最小壓力下,測量噴頭噴霧角(見圖 2)。

圖 2 噴霧角測量示意圖