Устройство для определения размеров аэрозольных частиц

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 01 й ТЕНИ К АВ я к измерительспользовано для в различных оби исследованиях сти при летных ппа атов в слоойство (ф торэ 1, ф ающего а управляет сис работки резуль го ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1267225, кл. 6 01 й 15(02, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАЗМЕРОВ АЗРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ(57) Изоброетение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения размеров частиц в различных областях науки и техники при исследованияхдвухфазных сред, в частности при летныхиспытаниях летательных аппаратов в условиях обледенения. Цель изобретения - повышение точности и расширение пределов Изобретение относитсной технике и может быть иизмерений размеров частицластях науки и техники прдвухфазных сред, в частноиспытаниях летательных а р У виях обледенения.Цель изобретения - повышение точности и расширение пределов измерения размеров отдельных аэроэольных частиц.На фиг,1 изображена схема устройства; на фиг.2 - конструкция светопроводящих каналов,Устр иго генера ои примык к г.1) состоит из квантовормирующего объектива 2нему светопроводяще измерения размеров отдельных ээроэольных частиц. Принцип работы устройства основан на регистрации рассеянного частицами лазерного излучения в измерительной ячейке между торцами светопроводящих каналов, Дифракционный Фурье-образ аэрозольных частиц в виде аналогового сигнала снимается с фотоприемника и обрабатывается по признакам, связанным с закономерностями дифракционной картины от единичных сферических аэрозольных частиц, Светопроводящие каналы имеют профилированную внешнюю поверхность, Обмерэание светопроводящих каналов устраняется электрическим нагревом. Попаданию в светопроводящие каналы аэрозольных частиц препятствует создание в них избыточного давления, 2 ил. з канала 3. Светопроводящи чивается непрозрачной и установлен перед Фурьеобьективом 6. Внутренняя топроводящих каналов вь цилиндров, оси которых с ческой осью устройства, распространяющийся вд оси, образует между торца щих каналов 3 и 4 иэмери Фигурная диафрагма 9 уст ективом 6 перед цилиндрич В фокальной плоскости ли лен фотоприемник 11.Работой фотоприемник тема 12 автоматической об и канал 4 заканерегородкой 5 и преобразующим поверхность свеполнена в виде овпадают с оптиЛазерный луч 7, оль оптической ми светопроводятельный обьем 8. ановлена зэ обьеской линзой 10.нэы 10 установтатов измерений, Результаты измерений отображаются на устройстве 13 индикации. Все потребители электрической энергии подсоединены к блоку 14 питания, Источник 15 избыточного давления подсоединен к светопроводящим каналам 3 и 4 с помощью трубопроводов 16,Светопроводящие каналы выполнены (фиг.2) в виде металлических секций 17 и 18, соединенных прослойкой 19 материала, имеющего большее электрическое сопротивление (нагревательный элемент). Секции 17 и 18 подключены к источнику 20 электрического тока, Источником электрического тока может являться блок 14 питания,Устройство работает следующим образом.Поток аэрозоли пересекает измерительный объем 8, образованный лучом 7 оптического квантового генератора 1 между торцами светопроводящих каналов 3 и 4. Рассеянное аэрозольными частицами лазерное излучение проходит через Фурьепреобраэующий объектив 6 и после изменения интенсивности световой энергии диафрагмой 9 попадает на цилиндрическую линзу 10. Затем сформированный объективом 6, фигурной диафрагмой 9 и линзой 10 дифракционный образ аэроэольных частиц проецируется на фотоприемнике 11. Дифракционный образ в виде аналогового электрического сигнала снимается с ячеек фотоприемника 11 и обрабатывается автоматической системой 12, где проводится диагностирование детерминированного случайного привязанного к координатам устройства суммарного дифракционного спектра ансамблей аэрозольных частиц по признакам, связанным с закономерностями дифракционной картины рассеяния от единичной капли,Результаты обработки дифракционного спектра ансамблей частиц (или единичной частицы) в виде функции распределения частиц по диаметрам выдаются на устройство 13 индикации.Недифрагираванное лазерное излучение попадает в замкнутый непрозрачной перегородкой 5 светопроводящий канал 4, являющийся "ловушкой" для лазерного луча и препятствующий "ослеплению" соседних с оптической осью ячеек линейного фотоприемника,Обмерэание наружных поверхностей светопроводящих каналов 3 и 4, которое может произойти при осаждении на них переохлажденных водяных капель, устраняется нагревом прослойки 19 материала с большим омическим сопротивлением(а следовательно, и нагревом всей конструкции каналов) при прохождении через нее электрического тока.Попаданию в светопроводящие каналы3 и 4 аэроэольных частиц препятствует на 5 личие в них избыточного давления (по сравнению с давлением газовой фазы ваэрозольном потоке), Избыточное давлениепоступает в каналы 3 и 4 от источника 15 потрубопроводам 16. Создаваемый при этом10 поток газа одновременно охлаждает внутреннюю поверхность каналов 3 и 4, чем устраняется возможность перегреванагревательных элементов,Внешняя поверхность светопроводя 15 щих каналов профилируется из соображений создания минимальногоаэродинамического сопротивления обтекающему ее аэрозольному потоку и темсамым внесения в поток минимальных ис 20 кажений,Формула изобретенияУстройство для определения размеров 25 аэроэольных частиц, содержащее оптически согласованные квантовый генератор, формирующий объектив и измерительный объем, фигурную диафрагму, Фурье-преобразующий объектив, оптически согласован ные цилиндрическую линзу и фотоприемникв виде линейного прибора зарядовой связи (ПЗС), соединенный с системой автоматической обработки и отображения результатов измерений, отличающееся тем,что,с 35 целью повышения точности и расширенияпределов измерения размеров отдельных аэрозольных частиц, Фурье-преобразующий обьектив оптически согласован с расположенными после него фигурной 40 диафрагмой и цилиндрической линзой, измерительный объем сформирован между орцами двух светопроводящих каналов, внутренняя поверхность которых имеет цилиндрическую форму, диаметр цилиндров 45 больше диаметра лазерного луча, аоси совпадают с оптической осью устройства, причем один иэ световодов оптически согласован с формирующим объективом и является его продолжением, другой установлен перед Фурье преобразующим объективом и заканчиваетсянепрозрачной перегородкой, примыкающей к преобразующему объективу, внешние поверхности светопроводящих каналов профилированы и выполнены из металлических секций, 55 разделенных слоями материала с большимэлектрическим сопротивлением и подключенных к источнику электрического тока, устройство дополнительно содержит источник избыточного давления газовой фазы, соединенный со светопроводами.1689801 Фиг. 2 Составитель Г.МожарТехред М,Моргентал Корректор М.Демчик Редактор О.Юрковец Подписноетета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гаг 101 Заказ 3807 Тираж