marzo 18, 2019
Tamaño de gota: qué entender sobre los métodos de medición
Tamaño de gota: ¿cómo medimos el diámetro de una gota de agua?
Diámetro y Peso
El tamaño de una gota se mide en micras (μm). Una micra es 1/1000 de milímetro o aproximadamente 1/25 000 de pulgada.
50 micras es aproximadamente el tamaño de un cabello humano, mientras que 2 micras es aproximadamente el tamaño de una bacteria. Como puede imaginar, hay una gran diferencia entre la sensación de una gota de 50 micras y una gota de 2 micras.
Ejemplos de tamaño de gota en diferentes industrias
Para una aplicación de limpieza o refrigeración, sería ventajoso un tamaño de gota más grande, entre 200 y 1200 μm, ya que se necesita mucha presión de agua.
Sin embargo, para el enfriamiento de un establo con vacas, por ejemplo, se recomendaría un tamaño de gota mucho más pequeño, entre 35 y 60 μm. De lo contrario, las vacas se empaparían en lugar de simplemente enfriarse.
Si vamos un paso más allá, a una producción de SMT, electrónica o textil, se consideraría un riesgo agregar agua en absoluto. En este caso, se recomendaría un tamaño de gota inferior a 10 μm. Estas gotas son tan pequeñas que rebotan antes de llegar a cualquier superficie.
Clasificación de tamaños de gotas
En la siguiente ilustración puede ver la clasificación de los tamaños de gota:
>10 μm: atomización ultrafina/niebla seca
>100 μm: atomización fina/niebla fina
>300μm : Atomización semifina / llovizna fina
>1000μm : Atomización semigruesa / Lluvia ligera
<1000 μm: atomización gruesa/tormentas de lluvia
Métodos de medición de gotas de pulverización
Hay tres métodos comunes para medir el diámetro de las gotas.
- Método de muestreo por inmersión
- Analizador láser: método de difracción de Fraunhofer
- Método láser Doppler
El método de muestreo por inmersión y el analizador láser se utilizan como métodos industriales para medir el tamaño de las gotas de pulverización.
Método de muestreo por inmersión
Las gotas se recogen en una placa de vidrio recubierta con aceite de silicona y se fotografían inmediatamente a gran aumento para su posterior escaneo.
En este método, las gotas recolectadas se asientan rápidamente en el aceite de silicona y no se evaporan incluso bajo la fuerte luz mientras se fotografían. Atrapados en el aceite de silicona, se miden como esferas perfectas.
Ilustración del método de muestreo por inmersión
Sin embargo, las gotas ultrafinas, demasiado pequeñas para romper la tensión superficial del aceite y pegarse, se evaporarán. Por lo tanto, los tamaños de gota de niebla fina y ultrafina determinados por el método de muestreo por inmersión son mayores que los valores reales.
Analizador láser: método de difracción de Fraunhofer
método de difracción de Fraunhofer
En este método se utiliza el principio de difracción por rayo láser. Cuando las gotas se interponen en el camino del rayo láser, dispersan la dirección de los rayos láser creando un patrón de difracción (difracción de Fraunhofer).
El patrón de difracción depende del tamaño de las gotas y su distribución.
Este método puede medir simultáneamente todas las gotas que interfieren con el rayo láser.
Pero si la concentración de gotas en el rociado es demasiado alta, puede ocurrir un fenómeno llamado dispersión múltiple. La dispersión múltiple significa que un rayo difractado por una gota puede ser difractado nuevamente por otra gota. Esto altera la medición al hacer que la medición sea más pequeña que el tamaño real de la gota.
Analizador láser: método láser Doppler
Este método se basa en la creación de un haz donde interfieren dos rayos láser.
Cuando una gota pasa a través de este haz, dos o más sensores, ubicados a cierta distancia, detectan la diferencia de fase de la luz dispersada determinando el tamaño de la gota.
La ventaja de este método es que no afecta el rango de concentración de la pulverización. Esto se debe a que mide el tamaño de las gotas una por una. Pero también porque mide la velocidad de las gotas al mismo tiempo. Sin embargo, la medición se realiza solo en un único punto de la pulverización.
Método láser doppler
Comparación entre los 3 métodos
Correlación de los diámetros medios de gota de Sauter entre tres métodos de medición
Dependiendo del método de medición utilizado, el tamaño de la misma gota de agua será diferente. Suponiendo que el diámetro medio de las gotas medidas por el método de muestra por inmersión es igual a 1 (como número de coeficiente relativo), el valor será diferente cuando se mida con el método de difracción de Fraunhofer y el método de láser Doppler.
Usamos el método de muestreo por inmersión en nuestro catálogo hidráulico para dar una indicación sobre los diámetros de las gotas de aspersión de cada serie de boquillas. Y para nuestro catálogo de neumáticos, siempre especificamos qué método utilizamos para medir el diámetro.
Elija el diámetro de gota de pulverización correcto para la aplicación que está buscando y solicite a nuestro ingeniero de proyectos que le ayude a elegir la boquilla óptima.