Счетчик ледяных ядер

о 1 679904 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 15,0879, Бюллетень Йо 30Дата опубликования описания 1508.79 Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2С 01 И 1/00 С 01 И 1/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) ЗаявитеЛь Государственное специальное конструкторское бюротеплофиэического приборостроения(54) СЧЕТЧИК ЛЕДЯНЫХ ЯДЕР Изобретение относится к области метеорологии, в частности к устройствам для измерения концентрации облачных и ледяных ядер в.атмосфере, для изучения процесса образования льдоядер, для дозиметрии загрязнения воздуха и изучения физики облаков.Известны устройства для измерения концентрации льдоядер в атмосфере, содержащие две вертикальные пластины, покрытые льдом, между которыми проходит проба воздуха 1.Недостатком таких устройств является малая высота и необходимость применения фильтров.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является счетчик льдоядер,содержащий цилиндрическую камеру предварительного охлаждения и увлажнения с соплом . расширения, жестко связанную с ней и расположенную вертикально под ней коническую облачную камеру, состоящую из коллектора антифриза и полости переохлаждения, оптическую систему, электронное регистрирующее устройство и ниэкотемпературный резервуар с сухим льдом в качестве охлаждающего устройства. В процессе работы счетчика происходит непрерывный забор пробы воздуха в камеру предварительного охлаждения и увлажненияЗатем охлажденный и увлажненный воздух через сопло расширения, где он получает дополнительное охлаждение эа счет расширения объема, поступает в облачную камеру. В этой камере происходит дальнейшее охлаждение пробы воздуха до образования переохлажденного облака. При наличии в облаке ядер кристаллизации иэ него начинают образовываться кристаллы льда. Оптическая система в нижней части камеры просматривает облако по мере его выхода иэ камеры, отличая частицы ядер от капель воды. Каждый льдокристалл вызывает электрический импульс, который регистрируется электронным устройством, определяющим концентрацию ядер в пробе воздуха. Стенки камеры непрерывно омываются потоком антиобледеняющей жидкости через коллектор антифриза во избежании образования льда на стенках полости переохлаждения. Охлаждение камер осуществляется рециркуляцией жидкого охладителя через низкотемпературный резервуар с сухим льдом 2.5 10 15 20 25 40 45 50 55 60 К недостаткам известного счетчик относится невысокая точность, выз-ванная образованием в некоторых местах поверхности полости переохлаждения льда, из-за неравномерного смывания ее стенок антиобледеняющей жидкостьюЦелью изобретения является повышение точности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в счетчике льдоядер, содержащем камеру предварительногс охлажцения и увлажнения, облачную камеруь форме усеченного конуса с коллекгором антифриза, охлаждающее устройство и устройства преобразования ирегистрации, облачная камера выполнена с двойными стенками, внутренняя из которых сделана из пористого материала, при этом полость между стенками сообщена с охлаждающим устройством и служит коллектором антифриза.На чертеже изображен, общий видсчетчика льдояйер, где:1 - цилиндрическая камера предварительного охлаждения и увлажнения;2 - коническая облачная камера; 3оптическая система преобразованиями4 - электронное регистрирующее устройство; 5 - однокаскадная термо,электробатарея; 6 - теплообменникохлаждающей воды для камеры предварительного охлаждения и увлажнения;7 - двухкаскадная термоэлектробатарея; 8 - теплообменник антифриза для охлаждения облачной камеры; 9 " теплопоглощающие спаи однокаскадной термоэлектробатареи 1 10 - те-. плопоглощающие спаи двухкаскадной термоэлектробатареи.Насосы для воды и антифриза и вентиляторы, охлаждающие тепловыделяющие спаи термоэлектробатарей, на чертеже не изображены.Счетчик льдоядер состоит иэ камер 1 и 2, жестко соединенных одна с другой и расположенных вертикально одна под другой. Камера 1 предназна" чена для предварительного охлаждения в области положительных темпера" тур и увлажнения воздуха до 100. Камера 2 предназначена для переохлаждения пробы воздуха в области отрицательных температур и представляет собой двойной конус с пористой внутренней стенкой, изготовленной, например, из стали марки Х 18 Н 15-17 М (ФНС)В нижней части камеры 2 находится оптическая система 3, которая служит для просматривания облака по мере выхода его из камеры Электронное регистрирующее устройство 4, расположенное отдельно от камер, автоматически подсчитывает концентрацию льдоядер в пробе воздуха. Отдельно от камер расположены и термоэлектробатареи: однокаскадная 5 с теплообменником 6 охлаждающейводы, предназначенной для охлаждения камеры 1, двухкаскадная 7 степлообменником 8 для антифриза,предназначенного для охлаждениякамеры 2. Теплообменник 6 расположенмежду теплопоглощающими спаями 9,теплообменник 8 - между теплопогло- .щающими спаями 10,Счетчик работает следующим образом. Проба воздуха забирается в камеру 1, которая охлаждается водой изтеплообменника 6 термоэлектробатареи 5, Регулированием тока на термоэлектробатарее проба воздуха легкоохлаждается до требуемой температуры, близкой к 0 С и поступает в камеру 2. В камере 2, охлаждаемой антифризом иэ теплообменника 8 термоэлектробатареи 7, происходит переохлаждение пробы воздуха до отрицательных температур, Антифриз, прокачиваемый между стенок камеры 2, просачивается через внутреннюю стенкуиз пористой стали и равномерно смачивает ее. Это препятствует образо",ванию льда во всей внутренней поверхйости камеры. Из переохлажденногооблака выпадают кристаллы льда, которые регистрируются и подсчитываются оптической системой 3 и электронным устройством 4.В результате усовершенствования конструкции облачной камеры, повысилась степень точности измерения концентрации льдоядер в пробе воздуха,так как появилась воэможность более равномерного обмывания стенок Облачной камеры антиобледеняющей жидкостью, и устранилась причина появления льда. формула изобретенияСчетчик ледяных ядер, содержащий камеру предварительного охлаждения и увлажнения, облачную камеру в Форме усеченного конуса с коллектором антифриза, охлаждающее устройство, а также устройства преобразования и регистрации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в нем облачная камера выполнена с двойными стенками, внутренняя иэ которых сделана из пористого материала, при этом полость между стенками сообщена с охлаждающим устройством и служит коллектором антифриза.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Дж.Алорс, А.М.СинаруаллаВертикальная термическая диффузионная камера. Тезисы докладов Ч 111 международной конференции по Нуклеации, США, Миссури, 1973.2, МЕЕ. ЮпдавСг 1 ев, 1 пе, 1973 Мепс 1 ос 1 по, А 1 Сабепа, .Са 11 Еогп 1 а, 91001 (213) 794-1176.679904 Составитель С.НепомнящаяРедактор И.Шубина Техред О, Андрейко Корректор И,Муска Заказ 4784 130 Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 Тираж 473 ИИПИ Государственного ко по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская