4.3.2 云雾粒子消光法浓度检测系统
如图4-4所示，云雾粒子消光法浓度检测系统由多波长激光发射单元与光照度传感器、串口数据传输与接收单元、光学浓度检测系统软件构成。光照度传感器BH1750主要采用红光（λ=685 μm）、蓝光（λ=450 μm）、绿光（λ=532 μm）三种光束作为光束发端，光束接收端通过串口连接计算机进行浓度计算。
图4-4 云雾粒子消光法浓度检测系统（彩图见附录）
其中，光强数据通过RS-485光强度传感器及信号转换后，计算机可实时接收，获得光强度传感器受光强度影响变化的量化结果。采用消光法云雾浓度检测系统的工作流程如图4-5所示。
图4-5 云雾粒子浓度检测系统工作流程
均匀稳定的云雾分散状态，是进行云雾浓度检测方法评估、优化的基础。建立的云雾分散及浓度检测试验系统如图4-6所示。该系统由云雾分散装置、瞬态云雾浓度和粒子在线检测系统、同步控制装置、高速摄影机、高压气供给装置、数据采集系统组成。利用消光法浓度检测系统和图像法进行静态抛撒条件下燃料的云雾浓度检测。高速摄像系统记录云雾的分散过程，进行浓度的平均计算。
图4-6 云雾粒子分散及浓度检测试验系统（彩图见附录）
其中，云雾分散装置形成云雾分散流场，该系统可使云雾分散的初始速度达到100～220 m/s。激波管产生激波驱动处于静止状态的燃料由环形喷嘴喷出，环形喷嘴的结构设计，通过增加铝膜片可使云雾形成轴向分散。该装置具备形成状态稳定、浓度可调的模拟云雾，能够真实反映燃料分散过程。为便于观察云雾分散以及测量云雾浓度、粒度分布，将环形喷嘴按照120°角度分割，选取其中一个120°扇面分散方向进行分析。本试验云雾浓度、云雾粒度分布测量设定分散距离为50 cm、100 cm、150 cm，激光与传感器间距离为100 cm，如图4-7所示。
测试云雾采用云爆燃料的主要成分为铝粉，通过电镜扫描图，在不受粉尘团聚影响下得到更为准确的原始铝粉分散前的粒径值，将其作为基准值，与检测系统所测结果进行对比分析。根据图4-8铝粉电镜扫描图，获取铝粉平均粒径，本次试验铝粉平均粒径为15.40 μm。同时对工业粉尘（采用淀粉）进行了测试。
图4-7 云雾粒子抛撒示意图
图4-8 铝粉颗粒实物及显微照片
（a）微米级铝粉试样；（b）SEM图片