动画：SQA2的工作原理
SQA2系统配置
SQA2由两个主要硬件组件构成：
- LSS2光学测量探头
- IMEA控制单元
LSS2配置采用两个同步的有效探测器通道。探测器信号针对同一测量事件进行记录，并为所配置的信号处理方法提供输入数据。
所记录的两路光散射信号提供了同一液滴所产生的散射事件之间的时移信息。通过分析这些信号的先后顺序和时间关系，SQA2能够检测液滴成分的差异。
SprayQuantAI® SQA2在SQA1平台的基础上增加了第二个同步探测器通道。该系统专为喷雾和流动中单个液滴的时间分辨表征而设计，并可选配液滴成分分析。系统由双通道LSS2光学探头与IMEA控制单元组成。
测量原理
当液滴穿过被照亮的测量区域时，会将部分入射激光散射至探测器。LSS2通过其两个同步的有效探测器通道记录时间分辨信号。
信号数据被传输至IMEA控制单元进行采集和处理。根据所选的评估方法和校准，SprayQuantAI®可测定液滴粒径、速度和液滴速率等参数。
在基于AI的评估中，由经过训练的模型对测得的信号数据进行分析。该模型利用从参考测量中学习到的关系来估算所选的液滴特性。训练数据和验证数据必须适合预期的测量装置和应用。
有关这两种评估方法的更多信息，请参阅经典测量原理 [1][2]和基于AI的测量原理 [3][4]页面。
典型光学配置
| 参数 | 典型配置 |
|---|---|
| 光学探头 | LSS2 |
| 控制单元 | IMEA |
| 有效探测器通道 | 2个，同步 |
| 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
IMEA控制单元将光学探头与信号处理及测量软件相连接。它采集同步的探测器信号，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测量结果以及喷雾的统计参数。可用的输出和接口取决于所选的IMEA配置。
参考文献
[1] W. Schaefer, A. Hänsel, and D. Wolter, “Sprühstrahl dynamisch messen: Neue Methode soll die manuelle Nasslackierung unterstützen,” BESSER LACKIEREN, no. 12, p. 11, Dec. 2026. https://www.besserlackieren.de/technik-produkte/mess-und-prueftechnik/spruehstrahl-dynamisch-messen/
[2] W. Schaefer, S. Fleck, M. Haas and T. Jakobs, “Optical measurement method for monitoring high-mass-concentration slurry sprays: An experimental study,” Photonics, vol. 12, no. 7, Art. no. 673, 2025, doi: 10.3390/photonics12070673. https://www.mdpi.com/2304-6732/12/7/673
[3] 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
[4] W. Schaefer, E. Goldenberg, M. F. S. Al-Naggar, and W. Schaufler, “AI-assisted determination of refractive index and mass concentration of individual spray droplets using TSTOF light-scattering signals,” Int. J. Heat Fluid Flow, Art. no. 110417, 2026, doi: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2026.110417. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0142727X26001839