Устройство для определения разрешающей способности гидрофизических преобразователей

,148331 О 54 а 01 М 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ С ф 4 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГИДРОФИЗ ИЧЕСКИХ Г 1 РЕОБРАЗОВАТЕЛЕ Й (57) Изобретение относится к метрологии измерительной технике и может быть использовано для определения пространственной разрешающей способности гидрофизических преобразователей. Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения устройства, С помощью лазера 6 в опытовом бассейне 1 с-костью создают )ги,ц;:, с:,)с сц)гипсе неоднородности 26- 2: цо.;с з)рс;)я 34 - 37 теневого прибора, кс горы):. вмсс гс с тележкой 4 и испытывас;.ы,; преобразователем 2 последовательно пер;,;сщастся вдоль опытового бассейна 1.,)и;);,с-,., линдрических оптических созио; ),с) сй 26 - 29 задается разлцч)ь с цо;,)о),ь)о дцафрагм 8 - 11. П рсоб р азова тс. ) ь 2 последовательноо наплывает;)и цеоднородцссп) "9, 28, 27, 26. При этом неодпородости большого диаметра;:,; буд) т дсформцро)и)ться при появлении перед:")ц,") испь)ть) вас.;)ого преобразователя 2, цг). цачц с некоторого порогового змачецця даметра цс.дмородности, последняя цскривитс.: пр. ):,:;г)с: ц преобразователя 2. Дацый да стр црцнимается за разре)цаюпг) ю снос би, ст): гцдрофизического преобразователя д, - ,.) зада; )- ной скорости буксировк). 4 ,.Изооретение относится к технике гидро- динамических испытаний и может быть использовано для определения разрешающей способности гидрофизических преобразователей,Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения устройства.На фиг. 1 схематично представлено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 - тепло- граммы, получаемые с помощью теневого прибора.Устройство для определения разрешающей способности гидрофизических преобразователей содержит рабочий объем с прозрачными окнами, заполненный прозрачной жидкостью и выполненный в виде опытового бассейнас расположеным в нем испытываемым преобразователем 2, прикрепленным с помощью державки 3 к тележке 4, выполненой с возможностью перемещения по направляющим 5. Кроме того, устройство содержит источник создания в жидкости опытового бассейна 1 цилиндрических плотностых неоднородностей, выполненный в виде инфракрасного импульсного лазера 6 с блоком 7 питания и круглых диафрагм 8 - 11 оследовательно увеличивающегося диаметра в направлении, обратном ходу тележки 4 (фиг. 1), первую последовательность полупрозрачных зеркал 12 в 15 на длину волны лазерного излучения, установленных за каждой з диафрагм 8 в 11, причем зеркала 12 15 установлеы ад поверхностью жидкости оьпового бассейна 1, ориетироваы под углом 45 к вертикали и оптически согласованы с лазером 6 и трассой следования исытываемого преобразователя 2, средство визуализации плотностных неоднородностей перед исытываемым преобразователем, выолпеное в виде теневого прибора, передающая 16 и приемная 17 части которого установлены по разные стороны опытового бассейна 1, ориентированы вдоль него и оптически согласованы с помощью второй последовательности полупрозрачных зеркал 18 - 25 через прозрачные окна в опьповом бассейне (е показаны) с объемами рабочей прозрачной жидкости, в которых создаются лотностные цилиндрические неоднородности 26 - 29 различного диаметра с помощью лазера 6 и элементов 8 - 15 оптической системы (фиг, 1), Зеркала 18 - 21 ориентированы к горизонтали под углом 45", а зеркала 2225 - под углом - 45.Передаюгцая часть 6 теневого прибора содержит источник 30 света, который может быть выполнен импульсным с блоком 31 питания.Приемная часть 17 теневого прибора содержит фотоприемник 32, установленный в срокальной плоскости приемной части теневого прибора. Перед фотоприемником 32 установлена фотомаска, выполненная в виде экрана 33, перекрывающего собой чуть больше половины поля визуализации теневого прибора, получаемого в виде наложения нескольких полей 34 - 37 визуализации (фиг, 1), расположенных вдоль гидроканала 1.Для того, чтобы в фокальной плоскости теневого прибора последовательно по мере движения тележки появлялось лишь одно поле визуализации, предназначена шторка.38 с прозрачным окном 39, закрепленная на тележке 4 между одной из стенок опытового бассейна 1 и полупрозрачными зеркалами 22 - 25 Датчик ширины цилиндрических плотности ых неоднородностей 26 - 29 выполнен, например, в виде резисторного датчика положения, состоящего из скользящего контакта 40, блока 41 вторичной аппаратуры и контактов 42 - 45, закрепленных вдоль направляющей 5 над зонами облучеия жидкости опытового бассейна 1.Блок 46 управления выполнен, например, В Виде управляемого генератора командных импульсов. Устройство содержит также ре гистратор 47.Выход. датчика положения подключен к управляющему входу блока 46 управления, выход которого соедиен с синхронизирующими входами блока 7 питания в лазере и блоком 31 питания имульсной лампы 30.Входы регистратора 47 подключены к выходам фотоприемника 32 и датчика положения.В качестве лазера 6 используют лазер с длиной волны излучеия, при которой спект ральный коэффициент поглощения излучения рабочей жидкость)о равен 2 - 1000 м Это обеспечивает достаточно длинную конт. растную неоднородность в жидкости оытового бассейна 1.Зеркало 15 первой последовательности зеркал может быть выполнено глухим, поскольку для решения аналогичных задач применяются диэлектрические высокоотражающие зеркала, то по технологическим причинам оно также будет неизбежно частичо (до 1%) пропускающим, Коэффициенты ропускания полупрозрачных зеркал 12 - 14 подбирают из условия получения приблизительно равных по контрастности неоднородност й 26 - 28 в жидкости бассейна 1.Г 1 оследнее зеркало 21 во второй последовательности еркал может быть выполнено глухим, но .,гн облегчения юстнровки оптической системы целесообразно (до 1 о) сделать его частично пропускающим.Коэффициенты пропуска ния остальных зеркал8 - 20 и 22 - 24 выбирают из условия получея одинаковых световых потоков, проходящих через сечение опытового бассейна.В качестве источника 30 света можно использовать любой высокоинтенсивный газоразрядный некогерентный источник в виде51015 Формула изобретения 20 25 30 35 40 45 50 55 импульсной лампы или импульсный лазер, например рубиновыР,Устройство для определения разрешающей способности гидрофизических преобразователей работает следующим образом.Включают приводной двигатель (не показан) тележки 4, и последняя начинает перемещаться по направляющим 5. В момент выхода тележки 4 на стационарный режим скользящий контакт 40 достигает контакта 45, При этом датчик положения выдает на блок 46 управления сигнал, который им используется для одновременного включения лазера 6 с блоком 7 питания, источника 30 света с блоком 31 питания и спусковых схем блока 47 регистрации. Излучение лазера 6 с помощью полупрозрачных зеркал 1215 и диафрагм 8 - 11 создает в жидкости опытового бассейна 1 сериа цилиндрических плотностных неоднородностей 26 - 29 различного диаметра.Вместе с тележкой 4 двигаются закрепленные на цей испытываемый преобразователь 2 и шторка 38 с прозрачным окном 39. К моменту запуска лазера 6 и источника 30 света носовая часть преобразователя 2и окно 39 шторки 38 находятся в поле 37 визуализации теневого прибора. При этом в плоскости визуализации теневого прибора возникает теневая картина 48 (фиг. 3). Нож Фуко теневого прибора настроек так, чтобы (как и в прототипе) теневой прибор работал в режиме насыщения, при котором теневые картины плотностных неоднородностей выглядят в виде белых линий на темном фоне. Фотомаска в виде экрана 33 (фиг. 2) перекрывает правую часть теневой картины 48 (фиг. 3) до линии А-Л так, что прямолинейное изображение 49 неоднородности 29 полцсстью перекрывается экраном ЗЗ. При этом фотоприемник 32 выдает сигнал, соответствующий темновому току ниже порога срабатывания входных схем регистратора 47 Изгиб 50 неоднородности перед носовой частью преобразователя 2 (на фиг, 3 изображение 51) приводит к появлению тока на выходе фотоприемника 32, регистрируемого регистратором 47 для ланного значения ширины : однородности 29, выдаваемого на этот же регистратор 47 датчиком положения. Появление тока на выходе фотоприем ника 32 свидетельствует о том, что неоднородность данного размера преобразователь 2 не разрешает. При дальнейшем перемещении тележки 4 испытываемый преобразователь последовательно появляется в зонах 36, 35 и 34 визуализации теневого прибора, Описанный процесс повторяется с неоднородностями 28, 27 и 26.При определенном значении ширины неоднородности (фиг. 4) ее изображение 52 не изменяется при появлении изображения 51 преобразователя 2 в зоне неоднородности. Фотоприемник 32 це выласт к регистратор 47 сигнала, это свидетельствует о том, что разрешающая способность испытываемого преобразователя равна ширине данной неоднородности, регистрируемой другим входом регистратора 4. Устройство для определения разрешающей способности гидрофизцческих преобразователей, содержащее рабочий объем с прозрачными окнами, заполненцый прозрачной жидкостью, средство перемещения испытываемого преобразователя относительно жидкости, источник создания цилиндрических плотностных неоднородностей в жидкости, выполненньш в виде инфракрасного импульсного лазера сб.,оком цтанкя и круглых диафрагм с послело;: тельно увеличивающимся диаметром. с 1,овпецц 1 х ца выходе лазера, средство визуализаци плогностных неоднородностей, Выполненное к Биде теневого прибора, средство регцстраццц деформации цилиндрических плотцостцых неоднородностей перел исп ыть вас м ы м преобразователем, вьшолксцное в виде фото- маски и фотопрц. микка, последовательно установленных в фокальной плоскости теневого прибора, ". также блок управления, выполчекный пр.имущественно в виде управляемого гекератора импульсов, выход которого подключен к у разляюшсму входу Олока питания лазера ьз гчцк ц.ирины цилиндрической цеолцор лос, и.,:7 гинаюи(ееея тем, что, с целью пок .еця го пгостц к расширекия области прцмсцеьця. рабочий объем выполнен в в де опытово.о басссйца с расположенными вдоп него цацрцц,;я 1 О- шими, а средство перемещеня цс; ьпывземого преобразователя - в вде тележки, выполненной с Возможностью цс 1 смепецця вдоль направляющих. прц -;томал поверхностью жидкости опытового бассейна установлена первая последовательность полупрозрачных зеркал на .лицу волны лазерного излучения, ориентированных пол углом 45 к вертикали к Оптически согласованных с лазером и трассой слеловаццясцытывас. мого преобразователя, а круглые лцафрагмы послеловательно увелчцвцюц; гося лцаметра установлены перел каждым цз зеркал в направлении против хола тележки, по Обе стороны опытового бассеица противго цро. зрачных окон устаковле 1 а вторая послеловательность полупрозрачных зеркал пол углами 45 и - 45 к горизонтали, оптически согласованных с перслающей ц приемной частями теневого прибора, при этом межлу одной из стенок опытового бассейна ц полупрозрачными зеркалами второй последовательности установлена шторка с прозрачным окном, закрепленная ца тележке, а датчик ширины цилиндрической неолцоролцости выполнен в виде датчика положения тележки1483310 относительно направляющих, выход которого подключен к управляющему входу блока управления, фотомаска,выполнена в виде зкрана с возможностью его вертикального Д 0 Дур ф Редактор А. еж и и иЗаказ 281%39ИР 1 ПИ Государстве11303Производственно-изд Сос аа ТскредТираж 7нного комитета по5, Москва, Ж - 3атсльский комбина смещения в фокальной плоскости теневогоприбора, а источник света - импульснымс блоком питания, подключенным синхронизирующим входом к блоку управления. ител ь И.олу ни на И. Верее К 89 П изобретениям и от 5, Раушская наб г Патент, г. Ужорректор С. Черниояписноерытиям при ГКНГ СССд. 45ород, ул. Гагарина, 101