Способ определения объемной концентрации аэрозольных частиц

Изобретение относится к областитехн,ческой физики и метеорологии иможет найти применение для оперативного дистанционного измеренияобъемной концентрации загрязняющего 5атмосферу аэрозоля естественного иантропогенного происхождения,Цель изобретения - повьппение точности определения.На Фиг. 1 схематически изображено распространение лазерного излучения в атмосфере; на Фиг, 2 - схе"ма устройства для реализации способа,.Описываемый способ предполага" 5ет фокусирование мощного лазерногоизлучения н исследуемой области атмосферы и создание пробоя, Пороговые интенсивности оптического излучения, приводящие к возникновению 20пробоя в атмосферном воздухе, наодин-два порядка ниже, чем н технически чистом воздухе, и целиком определяются содержанием твердых аэроэольных поглощающих частиц, играющих роль .затраночных центров иониэации. Область пробоя представляетсовокупность изолированных шаровыхплазменных образований, каждое изкоторых излучает единичный акустический импульс, Сигнал, регистрируемый на дальности В от области аку. стики лазерного луча, равен аддитивной сумме игналов от отдельных излучателей, 35В то же время, для случая, прнемао8излучения под углом 180 +агсС 8 --2 Вгде Б - заданный максимальный размер.области пробоя в направлении артогональном направлению посылки лазерного излучения, селекция сигналовотдельных очагов будет осуществляться только вдоль линии визирования,осоставляющей угол 80 с направлением посылки лазерного излучения, Дей-ствительно, геометрическая разностьхода для днух локальных очагов, разНесенных вдоль направления оСи, будет равна расстоянию Ь между ними 50и соответствующий временной интервалмежду отдельными импульсами с вопринятом сигнале будетЬ /с, (1)55где с - скорость распространения звука н атмосфере, Если же очаги будут разнесены в боковом направлении, то, и временной интервал между отдельными импульсами 7 от этих очагов.Р+Т-нс = - ----- -.ф 0 (3)с поскольку всегда В 7 ЬТаким образом, при приеме сигнала под указанным углом временной интервал между отдельными импульсами будет определяться соотношением (1, Тогда его среднее значение Йммь=ь /М= - ,= - Ь (4)01 сМ, 01 с О где М - количество усредняемых величин будет определяться средним. расстоянием Ь между инициирующими проибой частицами аэрозоля, и объемную концентрацию О аэроэольных частиц можно определить из Формулы з и=() =( в : ) ,Ь сТ(5) Способ реализуется следующим образом. Мощное лазерное излучение от источника (ОКГ) 1 Фокусируется с помощью Фокусирующей системы 2 в атмосферу на дальности В от.источника, создается пробой, принимается акустическое излучение, создавао 8 емое пробоем под углом 80+агсйд2 В относительно посланного, для че го помещают антенну 3 акустического приемника рядом с источником 1. Электрический сигнал с выхода приемной антенны поступает. на акустический приемник 4, где усиливается, и поступает на устройства Формирования 5, которое вырабатывает короткие прямоугольные импульсы, Первый импульс измеряемой серии переключает триггер 6, и импульсы тактового генератора 7 через устройство совпадения 8 поступают на счетчики 9 и О импульсов. Емкость этих счетчиководинакона и выбрана с учетом частоты тактового генератора так, что заполняется за время, большее, чем максимальное время следования измеряемой серии импульсов, Каждый импульс с выхода формирующего устройства сбрасывает в нулевое состояние счеткак это следует иэ фиг, 1, соответствующая разность хода Ь будет равна3 1чик 9 и одновременно записывается всчетчик 11.Счетчики импульсов 9, 1 О и 11 перед началом измерений импульсом"сброс" приводятся в нулевое состояние. Если время между измеряемыми. импульсами. больше времени заполнения счетчика 9, а это означает,что измеряемая серия импульсов оковчилась,то счетчик переполняется, н сигнал о переполнениипереключает триггер 6 в исходноесостояние. Импульсы с выхода устройства совпадения перестают поступатьна счетчик 9 и 1 О,За время измерения счетчик 1 Онаберет свое максимальное значениеи до остановки наберет значение,.про 240197порциональное периоду следования измеряемой серии импульсов,По окончании времени измерениязначение, записанное в счетчике 10, делится на значение, записанное в счетчике 13 в вычислительном устройстве, в результате чего определяется .среднее значение временного интерва 1 я ла 3 между импульсами, и далее поформулена микроЭВМ 12 определяется обьемная концентрация аэрозольных частиц, которая выводится на устройство отображения информации 3,1240197 Редактор Л.Лаакова Составитель С,йепомнящаТекред Л,Олейник,Корректор О.Лугов аказ 10 1130 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная. ТиражВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откры 5, Москва, 3-35, Раушская наб Подписноеета СССРтий