动画：SQA1的工作原理
SQA1系统配置
SQA1由两个主要硬件组件构成：
- LSS1光学测量探头，用于探测时间分辨的光散射信号
- ZEON控制单元，用于信号采集、处理以及与测量软件的通信
LSS1配置使用一个有效探测器通道，记录每个被探测液滴事件的光散射信号。根据所选配置，该信号可采用经典信号分析或基于AI的模型进行评估。
SprayQuantAI® SQA1是一种紧凑型配置，用于对喷雾和流动中的单个液滴进行时间分辨测量。它将LSS1光学测量探头与ZEON控制单元相结合。系统记录单个液滴事件的光散射信号，并根据所选的测量和软件配置对其进行评估。
测量原理
当液滴穿过被照明的测量区域时，会将部分入射激光散射至探测器。LSS1记录由此产生的随时间变化的信号。该信号包含有关液滴及其与光学测量区域相互作用的信息。
ZEON控制单元对信号进行采集和处理。根据所选的评估方法和校准，SprayQuantAI®可确定液滴粒径、速度和液滴速率等参数。
在基于AI的评估中，经过训练的模型会分析完整的测量波形。该模型利用从参考测量中学习到的关系，由单个信号预测所选的液滴特性。
有关两种评估方法的更多信息，请参阅经典测量原理 [1]和基于AI的测量原理 [2][3]页面。
典型光学配置
| 参数 | 典型配置 |
|---|---|
| 光学探头 | LSS1 |
| 控制单元 | ZEON |
| 有效探测器通道 | 1 |
| 典型工作距离 | 125 mm |
| 可选工作距离 | 62.5 mm、125 mm和250 mm |
| 典型激光波长 | 405 nm |
| 典型激光功率 | 3 mW |
测量与数据处理
ZEON控制单元将光学探头与信号处理和测量软件相连接。它采集探测器信号，并将处理后的测量数据提供给所选的主机或接口。
根据应用和软件配置，系统可提供单个液滴的结果以及喷雾统计参数。可用的输出和接口取决于所选的ZEON配置。
参考文献
[1] W. Schaefer, C. Tropea, G. Wigger, and D. Eierhoff, “Spray measurements with the time-shift technique,” Meas. Sci. Technol., vol. 32, no. 10, p. 105202, Oct. 2021, doi: 10.1088/1361-6501/ac0467. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6501/ac0467
[2] W. Schaefer and L. Li, “Particle characterization by analyzing light scattering signals with a machine learning approach,” Appl. Opt., vol. 63, no. 29, p. 7701, Oct. 2024, doi: 10.1364/AO.531346. https://opg.optica.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-63-29-7701
[3] A. M. A. Doan, W. Schaefer, V. Chernoray, W. Schaefer, and V. Chernoray, “Analysis of the light scattering of a colloid droplet on a Gaussian beam to determine the suspension concentration,” in Proc. ILASS-Europe, Lund, Sweden, 2025.