Способ определения скорости частиц

ч МОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Совэ СоветскихСоциалистическихРеспублик п 11705343(22) Заяйлеио 010377 (21) 2455673/18-10с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. С 01 Р 5/18 Государствеииый комитет СССР по деяам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЧАСТИЦ Изобретение относится к областиизмерения параметров движения,Известен способ определения ско"рости частиц методом скоростной киносъемки (1). Однако этот метод требует весьма сложного и дорогого оборудования, трудоемок в настройке,позволяет определять скорость лишьтех частиц, светимость которых значительно отличается от светимостисопутствующих газов, не позволяетопределять скорость отдельных мелкодисперсных частиц, при анализе потока частиц позволяет определять лишьминимальную и максимальную скорости,но не распределение по скорости.Известен способ определения скорости частиц, наиболее близкий потехнической сущности (2), состоящийв том, что на пути движения частицперпендикулярно их траектории нафиксированном расстоянии от источникачастиц устанавливают диски, вращаютих с эаданчой скоростью и по фигурамнапыления определяют скорость,Этот способ обладает неВысокойточностью из-эа того, что, во-первых,при прохождении высокоскоростногогазового потока, сопровождающегочастицы и взаимодействующего с ними,около края диска, через малые отвер стия или щели наблюдаются различныегидродинамическне явления: отраженные и стоячие волны, развитие потокаили огибанйе края диска, наблюдаетсявзаимодействие со стенками отверстияили диска и т,д, во-вторых, воздухмежду быстровращающимнся дисками дви 1 О гается приблизительно с такой жескоростью, что и диски и при движейий часйц между дисками (2-10 см)частицы прйобретают составляющуюскорости, направленную по касательной к краю диска, что приводит к эа 15 вышению скорости,Цель изобретения -повышение точности определения скорости преимущественно микрочастиц,а также изучениепРоцессов, сопровождающихся выделени 20 ем энергии, например"взрывов,Для этого диски устанавливают поочередно один за другим, причем напыление на каждый диск производятмногократно и при одинаковых начальных углах поворота,На Фиг. 1 прнвдена схема устройства, реализующего данный способ; наФиг, 2 - диски с фигурами напыления,Устройство состоит из источника 130 частицы, диска 2 (на фиг, 1 условно.ювернут на 90 ф), который соединенс мотором 3, индуктивного датчика 4,расположенного вблизи диска, якоря(датчика) 5, закрепленного на диске2, Датчик 4 соединен с блоком б синхронйэации, соединеннйм с блоком 7питания. Блок б кроме того, соединен5с блоком 8 измерения скорости вращения диска и генератором 9 высоко-вольтного импульса, который черезключ 10 соединен с блоком 1.0Укаэанное устройство работает сле"дующим образом.Разгоняют диск 2 до необходимойлинейной скорости с помощью мотора 3при разомкнутом ключе 10,Скорость диска должна быть меньшемаксимальной скорости частиц длятого, чтобы Фигура напыления незамкнулась,Прн вращении диска 2, закрепленныйна нем якорь 5 наводит ЭДС в катушкеиндуктивного датчика 4. Импульсыдатчика 4 с частотой, соответствующейчислу оборотов диска, при совмещениидатчика и якоря, поступают и блок бсинхронизации. 25Блок б управляет генератором 9 высоковольтного импульса, который послекаждого импульса с блока б подает:высоковольтный импульс на источник 1приэамнутом ключе 10, 30Скорость вращения диска контролируется при помощи блока 8 измеренияскорости. Ствол детонационного источ-ника 1 заполняется детонирующейсмесью газов, например кислорода и 35ацетилена и в него подается порцияпорошка послевыводов диска на заданное число. оборотов. Затем ключ 10замыкается и развиваетсй детонацийот первого прошедшего от генератора 409 импульса.ПОсле этого ствол эапоЛняется Све"жей смесью (при разомкнутом ключе),снова подается порошок, после чегоключ 10 опять замыкается и произво"дится наййление второй порции порошка при том же угле поворота диска,что и первый раз, и новая порция йорошка оседает поверх первой.Число выстрелов выбирается таким,чтобы получить полосу, которая представляет собой развернутый на плоскости диска-поток"из найыляемихчас"тйц, удобный для анализа толщины.Все условия при каждом выстрелестрого воспроизводятся.Затем диск 2 снимают, укрвпл 3 Ытна моторе точно такой же диск с таким,"-же как"в-первом случае, датчйком 5,например переставляют датчик 5 кавторой диск и, после удаления или 0приближения диска к.источнику 1 нарасстояниевсе операции воспроизводят при тех же условиях, На дискеимеются деления для анализа фигур, напыления. Начало отсчета от середыны датчика 5. Датчик 4 строго одинаково фиксирован относительно диска до и после перемещения,После осаждения частиц на несколько дисков при смещении их на базовое расстояние 0, определяют, насколько успел повернуться более удаленный диск после прохождения частицами диска относительно более близкого к устройству,ускоряющему частицы. Сравнивая Фигуры напыления, определяют на сколько сместились начало и конец напыпения, По этим данным рассчитывают максимальную (Чо) и минимальную (Ч,) скорости частиц из выражений: д бшсм) (,д, (2) Ч д1 тИИ Я4 формула изобретения Способ определения скорости частиц, состоящий в том, что на пути движения частиц перпендикулярно их где Я - расстояние от точки началаотсечки до 1-ой точки фигуры напылениями. Кб - радиус дисков;Ча - линейная скорость диска;Часто значительный интерес представляет ойределение распределения частиц по скоростИ, особенно при получении покрытий из разогнанных расплавленныХ частиц, Для определения распределения расплавленныхчастиц по скоростям после напыления их на диск определ Вот покрытия от дисков, например стравливая материал диска, Затем разделяют полученную полосу иэ напыленного материала по радиусам диска. Удобнее разделять полосу на Ю одинаковых частей, Начало полосы сформировано из наиболее быстрых частиц (Чц) и конец иэ наиболее медленных (Ч,1 а), Скорость, которой соответствует произвольный отрезок полосй с номером и (где и = 1, 2 в) мозно найти иэ формулы ф(З) (Мьсю-Чм 1 (3)И В 1Обычно в удобно выбирать в интервале 5+15. Затем производят взвешиваййе и измерение площади частей полосы напыления. (Если части одина- . ковые, то измерять площадь нет необходимости), Находят общую площадь 8, общий вес Р всей полосы и для каждой части полосы отношение Р,/ЯП к Р/8, Зависимость указанного отноше. ния от скорости (Чп) и дает искомое распределение частиц по скоростям,еселовска ваКоррек то Редактор Л.Б Подпис ноомитета СССРоткрытийкая наб д,аказ,8 113У го од, ул,Проектная,У го од, у ,4Филиал ППП 1 Патент , г,укгород, у траектории на фиксированном расстоянии от источника частиц устанавливадиски вращают их с заданной скоютРросстью и по фигурам напылени рчающийделяют скорость, о т л и ч а ю щ с я тем, что, с целью повышения точсти определения скорости преимунокже изущ твенно микрочастиц, а такж у есчения проЦессов, сопровождающи хся выделением энергии, например взрывов циски устанавливают поочередно один/47 . Тираж 1073 ЦЛИИПИ Государственног по делам изобретени 035 Москва, 35, Раза дру югим причем напыление на каждыйдис к производят многократно и приота,одинаковыхых начальных углах повор Источники информации,принятые во внимание пр и экспертизе 1 Д бовик А,С, Фотографическая регистрация быстропротека щиУ ю х процесМ фНаукаф 1 1975, с,23-26.,сов, М а Р Р) 2. Авторское свидетельство ССС Р 372500, кл. С 01 Р 5/18, 1973.