Устройство для определения размеров аэрозольных частиц

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 12672 1 И 15 02 РЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ Бобрышев52,ЫзСгнна уст(54)(57) УСТРОЙСТВ РАЗМЕ 1 ОВ АЗРОЗОЛЬЕ жащее оптически со неоновый квантовый рующий объектив, и Фурье-преобразую проводниковый фото автоматической обр ния результатов из О ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЫХ ЧАСТИЦ, содергласованные гелий- генератор, формизмерительный объем щий объектив, полуприемник, систему аботки и отображемерений, блок пиОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Патент США В 3.646кл. 0 О 1 И 15/02, 1972.Проспект фирмы "Ма 1 чшеп 1 ТР" (Великобританройство "Ма 1 чегп 2200. тания, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений, фотонрнемник выполнен в виделинейного прибора зарядовой связис жестким геометрическим растром ив устройство введены оптически согласованные с квантовым генератором диафрагма и цилиндрическая линза, установленные соответственно на входеФурье"преобразующего объектива и после него, параллельно линейному прибору зарядовой связи, причем в диафрагме выполнен вырез в виде двух секторов с общей вершиной в центре оптической оси, оси симметрии секторов аи линейного прибора зарядовой связиразмещены в одной плоскости и совмещены с оптической осью, а в зоне вершин секторов установлена перегородка, С,выполненная из светопоглощающего ма"тернала.Заказ 5755/38 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 41 Изобретение относится к измери" тельной технике, а именно к устройствам для определения размеров частиц, и может быть использовано в различных областях науки и техники при 5 исследованиях двухфазных сред, в частности при летных испытаниях летательных аппаратов в условиях обледенения.10Цель изобретения - повышение точ" ности измерения размеров аэрозольных частиц.На чертеже схематически показан вариант выполнения устройства.Устройство представляет собой гиб 15 ридную оптико-цифровую систему обработки информациии содержит оптическую часть, состоящую из гелий-неонового квантового генератора 1 непрерыв 20 ного излучения с одномодовым режимом работы, Формирующий объектив 2, измерительный объем 3, куда попадают частицы, диафрагму 4, Фурье-преобразую" щий объектив 5, цилиндрическую линзу25 6, фотоприемник 7 типа прибора зарядовой связи (ПЗС), систему 8 автома" тической обработки и отображения ре" зультатов измерений, Питание устройства осуществляется блоком 9.Выбор геометрических факторов диафрагмы 4 обуславливается размером линейки ПЗС, факторами оптической схемы и диапазоном измеряемых размеров частиц.В устройстве функция распределе ния частиц по размерам получается от суммы прямых измерений одновременно диаметров некоторой совокуп" ности ансамблей) частиц ообраз Фурье), попадающих случайно в иэмери тельный объем Э. Суммарный дифракционный спектр от этих ансамблей проецируется на Фоточувствительную линейку ПЗС, где в аналоговом виде получается привязанный к координатам де терминированный случайный спектр, который диагностируется на микроЭВМ по признакам, связанным с закономерностями дифракционной картины рассея" ния от единичных капель,Устройство работает следующим об" разом.В процессе измерений набегающий аэрозольный поток попадает в измерительный объем 3. Рассеянное лазерное излучение. от некоторой совокупности частиц аэрозоля проходит через диафрагму 4, меняющую интенсивность све" товой энергии дифракционного рассеяния аэроэольных частиц, и попадает в виде дифракционной картины на фурье-преобразующий объектив 5, далее проецируется в Фокальной плоскости цилиндрической линзы 6 на ПЗС 7, имеющий 1024 фотоячейки и фотозатвор, открываемый на заданное время экспозиции, запоминая распределение интенсивности рассеянного света. ПЗС 7 при этом выполняет Функцию оперативной памяти, т.е. имеет регистры, Управление работой ПЗС и вывод информации производится с помощью схемы 8 автоматической обработки и отображения результатов измерений. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения частиц в двухфазном потоке, контролировать размеры облачных капель в реальном масштабе времени, определять эффективность противообледенительных систем и исследовать влияние обледенения .на характеристики устойчивости и управляемости летательного аппарата, - сократить время наземной обработки и, анализа летных испытаний, контролимровать в полете полноту сгорания топлива в авиадвигателях, что способствует повышению безопасности полетов самолетов гражданской авиации.