Способ определения скорости частиц в продуктах детонации

(72) Авторы изобретен А.А.Гончаров, В,Е.Неделько и Ю.П рдена Трудового институт технол 71) Заявитель сного Знамени наи автомобильной и Б ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЧАСТПРОДУКТАХ ДЕТОНАЦИИ Недостатком является невоз ния при нанесе щью газовой де пользуемые час ф и их движение на Фотопленке. Цель спасо функциональных определения ск 1 Е частиц.известможностнии покртонациитицы вне дает ого способаего применеытий с помотак как исоследнем малычетких следов Указанная цель достигаетсчто в способе определения.скдвижения частиц, основанномэуализации движения частиц врегистрации треков частиц вона Фотопленке и ббработки ретов измерений, визуализациюния частиц проводят путем усэкрана в потоке под углом от60 к его направлению.На фиг. 1 показана принциная схема регистрации скорос тем, ости а випотокевременультавижеановки1 до иальи часИзобретение относится к измерительной. темнике и может быть исполь" зовано для измерения скорости частиц при детонационном, плазменном процессах нанесения покрытий.Известен способ определения скорости движения частиц, напыляемых с помощью высокоэнергетических газовых потоков с использованием следограмм процесса соударения частиц с подложкой 1.Недостатком данного способа явля" ется дискретность измерений, т.е. определение скорости частиц через .отдельные промежутки времени, а также создание дополнительных возмущений в потоке, что приводит к тор"можению частиц.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения скорости частиц, основанный на визуализации движения частиц, регистрации треков частиц во времени на фотопленке и . обработки результатов измерений 2 1. За - расширение возможностей за сче орости более мелкихЬЧ = - = Ч 53 лЫкЬЫПсВремя 1 прохождения свечения на экране совпадает с временем пролета К-й частицей расстояния, равного Ь.При Ь - О, М - 0 и 7 представляет собой мгновенное значение скорости частицы у поверхности экрана, таким образом, возможно измерение локальной скорости частиц. На фоторазвертке скорость частиц определяют по тангенсу угла наклона касательной . к траектории свечения в данной точке. Для увеличения разрешающей способнос 45 50 тиц; на фиг. 2 - схема устройства для определения скорости частиц.После прохождения детонационной волны поток продуктов детонации, содержащий две фазы - газообразную 5 и твердую, вылетает из открытого конца ствола детонационной установки 1 и его направляют на экран 2 расположенный на некотором расстоянии от открытого конца ствола, 1 ОВ потоке 3 продуктов детонации имеются частицы О, д,З, 7, и т.д., расположенные в одной плоскости. А так как экран 2, на который этот поток 3 направляют, расположен под 15 некоторым углом Ы относительно оси, перпендикулярной вектору скорости, частицы О, д, 8,и т.д. достигнут экрана 2 не одновременно, В момент соударения частиц о о экран 2, частица расплющивается и этот момент сопровождается увеличением излучающей площади, т,е. усилением свечения, которое регистрируется на фотопленке оптического скоростного Фоторегистратора. Через некоторое время следующая частица с потока 3 достигает экрана 2 и момент соударения ее также зафиксируется на фотопленке и т.д., т,е. поток 3 частиц оставляет светя- ЗО щийся след, зафиксированный на пленке в виде наклонной линии.При соударении частиц с экраном на последнем свечение перемещается со скоростью, зависящей от угла 55 наклона экрана. При угле 4 стремящемся к нулю, скорость стремится к бесконечности, Средняя скорость К-й частицы М определяют по времени М прохождения свечения на экра- еоне пути , т.е. ти способа предварительно на экран наносят покрытие - слой окиси алюминия, пропитанной тушью, Угол наклона с(, оказывает существенное влияние на точность измерения скорости частиц. Однако при угле наклона с 6 от 10 до 60 скорость частиц практически не изменяется, При увеличении угла с 60 до 90 регистрируется очень слабое свечение, практически неразличимо на фотопленке, Таким образом, при угле СА наклона экрана 2 от 0 до 60 регистрируют скорость полета частиц, При угле Ф- наклона экрана меньше ч 0 регистрируется скорость подлета частиц, так как на частицы экран оказывает возмущающее действие при торможении и повороте потока вдоль экрана.Способ измерения скорости частиц реализуется с помощью устройства (Фиг.2, содержащего открытый с одного конца ствол 1 сприсоедйненными блоками 1 ввода порошка, 5 подачи газа, 6 инициирования взрыва, оптического регистратора, например, типа скоростного Фоторегистратора 7, работающего в режиме щелевой развертки, связанного с блоком 5 инициирования взрыва и сфокусированного на экран 2, выполненного с воэможностью изменения угла наклона с помощью механизма 8.Устройство работает следующим образом.После заполнения стеол 1 газовой смесью через блок 5 подачи газов инициируют взрыв с помощью блока 6 инициирования взрыва, Одновременно открывается затвор оптического скоростного фоторегистратора, который синхронизован с блоком 6.Поток 3 продуктов детонации,содержащий частицы через открытыйконец ствола 1 направляют на экран 2.Свечение, возникающее на экране2, фотографируется на неподвижнойпленке с помощью вращающегося зеркала.Формула изобретенияСпособ определения скорости частиц в продуктах детонации основанный на визуализации движения частиц в потоке, регистрации треков частиц во времени на фотопленке и обработ5 93240 ке результатов. измерений, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения скорости более мелких частиц, визуализацию з движения частиц проводят путем установки экрана в потоке под углом от 1 до 60 к его направлению. 1 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зверев В,И. и др. Детонационное напыление покрытий. Я, "будо"страеыиа" 1979, с. И, 52.2. С.И.Лг.Яаг 1 в а.ось "А 1 ЛА,У.1977, 15, Нф 1, с. 110-113, РВИИТ,1977 9.32.738 Гпрототип),932401 оставитель Ю.Власаехред А. Бабинец Корректор О. Била илипенк едакт Подписно каз 3774 оектная,Пат ен т"г, Ужгоро ипиал П.ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, В, Раушскад наб., д. 4/5