Устройство для определения разрешающей способности гидрофизических преобразователей

 

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 жидкостью создают цилиндрические оптические неоднородности 26-29 в поле зрения 34-37 теневого прибора, которое вместе с тележкой 4 и испытуемым преобразователем 2 последовательно перемещается вдоль опытового бассейна 1. Диаметр цилиндрических оптических неоднородностей 26-29 задается различным с помощью диафрагм 8-11. Преобразователь 2 последовательно наплывает на неоднородности 29, 28, 27, 26. При этом неоднородности большого диаметра не будут деформироваться при появлении перед ними испытуемого преобразователя 2, но, начиная с некоторого порогового значения диаметра неоднородности, последняя искривится при появлении преобразователя 2. Данный диаметр и принимается за разрешающую способность гидрофизического преобразователя для заданной скорости буксировки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 (511 4 G 01 М 10/00 и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фф qg i g g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4134818/24-10 (22) 15.09.86 (46) 30.05.89. Ьюл. № 20 (72) Ю. Н. Власов и Ф. П. Шнитман (53) 532.517 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1093937, кл. G 01 М 10/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 938059, кл. G 01 М 10/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГИДРОФИЗ ИЧЕСКИХ Й 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

ЖИДКОСТЬЮ СОЗДаЮт ПИП.|, ;:.. С IC»I, II"!I. ские неоднородности 26-- ":.- -. !!».;;. зрения

34 — 37 теневого прибора, кс г»ры :. вмсс гс с тележкой 4 и испытывас;.ы::: прс»бразователем 2 последовательно:1ср;"„сщ;1стi. я вдоль опытового бассейна 1., иа линдрических оптических исоа;п1р ), мс1сй

26 — 29 задается разл ич ым; иом» ь; ио .1иафрагм 8 — 11. Прсоор азова те.,ь 2 -ослсдовгтельно наплывает;ia неоднороднссти "9, 28, 27, 26, При этом неоднородности большого диаметра,;; буд т деформироваться при появлении перед ними испытываемого преОбразОВателя 2, .! ь начиная !!скотс1)ого порогового змачен:п1 диаметр; ис днородности, последняя искривитс-.: ир:. i:.). нлс: ии преобразователя 2. Да.1ный ди,1; „-:р и принимается за разрешаю щ) ю .иос .,,и. Сть гидрофизического преобразоватсл ...—, i:;адаиной скорости буксировки. 4 и. .

1483310

Изооретение относится к технике гидродинамических 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 предлагае»ое устройство, вид сбоку; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 — теплограммы, 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 бассейна с расположепнь .м в нем испытываемым преобразователем 2, прикрепленным с помощью державки 3 к тележке 4, выполненной с возможностью перемещения по направляющим 5. Кроме того, устройство со,ьержит истОчник создания В жидкОсти Опытового бассейна 1 цилиндрических плотностных неоднородностей, выполненный в виде инфракрасного импульсного лазера 6 с блоком 7 питания и круглых диафрагм 8 — 11 последовательно увеличивающегося диаметра в направлении, обратном ходу тележки 4 (фиг. 1), первую последовательность полупрозрачных зеркал 12 — 15 на длину волны лазерного излучения, установленных за каждой из диафрагм 8 в 11, причем зеркала 12-15 установлены над поверхностью жидкости опьпового бассейна 1, ориентированы под углом 45 к вертикали и оптически согласованы с лазером 6 и трассой следования испытываемого преобразователя 2, средство визуализации плотностных неоднородностей перед испытываемым преобразователем, выполненное 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 (не показаны) с объемами рабочей прозрачной жидкости, в которых создаются

IIлотностные 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 22 — -25 — под углом — 45 .

Передаюгцая часть !6 теневого прибора содср>кит источник 30 света, который может быть выполнен импульсным с блоком 31 питания.

Приемная часть 17 теневого прибора содержит фотоприемник 32, установленный в рокальной 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 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 облучения жидкости опытового бассейна 1.

Блок 46 управления выполнен, например.

В Виде уnpBBëяемого генеp3Top3 командных импульсов. Устройство содержит также регистратор 47.

Выход. датчика положения подключен к управляющему входу блока 46 управления, выход которо-о соединен с синхронизирующими входами блока 7 питания в лазере и блоком 31 питани". Импульсной лампы 30.

Входы регистратора 47 подключены к выходам фотоприемника 32 и датчика положения.

В качестве лазера 6 используют лазер с длиной волны излучения, при которой спект ральный коэффициент поглощения излучения рабочей жидкостью равен 2 — 1000 м

Это обеспечивает достаточно длинную контрастную неоднородность в жидкости опытового бассейна 1.

Зеркало 15 первой последовател ьности зеркал может быть выполнено глухим, поскольку для решения аналогичных задач применяются диэлектрические высокоотражающие зеркала, то !о технологическим причинам оно также будет неизбежно части IIIo (до 1%) пропускающим. Коэффициенты иропускания полупрозрачных зеркал 12 в 14 подбирают из условия получения приблизительно равных no IcoI!TpBcTHocTH неоднородност и 26 — 28 в жидкости бассейна 1.

Г(оследнее зеркало 21 во второй последовательности еркал может быть выполнено глухим, но c III облегчения юстнровки оптической системы целесообразно (до 1 %) сделать его частично пропускающим.

Коэффициенты пропуска ния остальных зеркал 8 — 20 и 22 — 24 выбирают из условия получения одинаковых световых потоков, проходящих через сечение опытового бассейна.

В качестве источника 30 света можно использовать любой высокоинтенсивный газоразрядный некогерентный источник в виде

1483310

Формула изобретения

55 импульсной лампы или импульсный лазер, например рубиновый.

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 12--15 и диафрагм 8 — 11 создает в жидкости опытового бассейна 1 серию цилиндрических плотностных неоднородностей 26 — 29 различного диаметра.

Вместе с тележкой 4 двигаются закрепленные на ней испытываемый преобразователь 2 и шторка 38 с прозрачным окном 39.

К моменту запуска лазера 6 и источника 30 света носовая часть преобразователя 2 и 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 настроен 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-A тяк, что прямолинейное изображение 49 неоднородности 29 полностью 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 данного 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 не 13ыд11ст:;;;1 рсгис грятор 47 сигнала, это свидетельствует о том, что разрешающая способность испытываемого преобразователя равна ширине данной неоднородности, регистрируемой другим входом регистратора 47.

Устройство для определения ря",ðåøÿþщей способности гидрофизнческих преобразователей, содержащее рабочий объем с прозрачными окнами, заполненный прозрачной жидкостью, средство перемещения испытываемого преобразователя относительно жидкости, источник создания цилиндрических плотностных неоднородностей в жидкости, выполненньш в виде инфракрасного импульсного пязера с О. .oho!1 Ill:тания и кр3 I лых диафрагм с 13oñ3!åëo;.: тельно увепп IIIВяющимся диямет()ом. с! .I»313,п . и1!ых ня выходе лазера, средство визуализации плогностных неоднородностей, Выполненное В Виде теневого прибора, средство регистрации деформации цилиндрических плотностных неоднородностей перед испытываемым преОбразОВателем, Выполнс нное В !3Н Те фотомаски и фотопр1:,. минка, последовательно установленных в фокальной плоскости теневого прибора, ". также блок упр11влсния, выполченный гр имуществеIIHo в виде уllравляемого генератора импульсов, Выход которого подключе1 к у! р; В.1якп!o3!ó Входу

Олока питания лязеpа, 5 д Гчl!!. 1! Ilрины цилиндрическоЙ неоднор;.I,!oo, и. 17 инаюgeeCn ТЕМ, ЧТО, С ЦЕПЬЮ ПО", Л : Ен»Я ГО!I!ОСТИ и расширения области прим«;Ie!-.;I». рзбо .Ий объем выполнен в в1де о13ыто1чь О б;1с сй11Я с расположенными вдопi. 1его пя11р;,-.яющими, а средство перемещсHI!51 ис" ьп HIHooмого преобразователя — в виде теле ж!.Н, Выполненной с Возможностью I!О13с IОИ1е!! l!H вдоль направляющих. при -,т11м над поверхностью жидкости Опытового бассейна установлена первая последовательность пол упрозрачных зеркал на 1лину вол11ы лазерного излучения, ориентированных Ilo;1 углом

45 к вертикали и оптически oоглясовян11ых с лазером и трассой следования Hlпытывясмого преобразователя, Я круглые >.II!фрагмы последовательно увел ич11в;11О111сгося диаметра установлены перед каждым пз зеркал в направлении против хо.ш тележки, llo 013o стороны опытового бас VIIIIß пропив eго прозрачных окон установле1 я 13торая после.joвательность полупрозрачных зеркал под углами 45 и — 45 к горизонтали, оптически согласованных с передающей и приемной частями теневого прибора, при этом между одной из стенок опытового бассейна и полупрозрачными зеркалами второй последовательности установлена шторка с прозрачным окном, закрепленная на тележке, а датчик ширины цилиндрической неоднородности выполнен в виде датчика положения тележки

1483310

Составитель И. !1олунииа

Редактор А. „ 1ежèllна Тсхред И. Бсрес Корректор С. Черни

3; аз 2819!39 Тираж 789 Подписное

РУПИИ!1И Государственного комитета по изобретениям и отк1нитиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, ЭК вЂ” 35. Раушская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинаг «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина. 101 относительно направляющих, выход которого подключен к управляющему входу блока управления, фотомаска .выполнена в виде экрана с возможностью его вертикального смещения в фокальной плоскости теневого прибора, а источник света — импульсным с блоком питания, подключенным синхронизирующим входом к блоку управления.