Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем

Изобретение может быть использовано в экспериментальной гидродинамике аэродисперсных потоков для определения качества распыливания топлива при безмоторных испытаниях элементов топливной аппаратуры, в частности распылителя. Способ включает сравнение регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя. Предварительно аэродисперсный поток жидкости распыливают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой, в плоскости предмета устанавливают тест-объект с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости прибора с зарядовой связью цифровой или видео камеры, и регистрируют показатель излучения. В качестве регистрируемого показателя излучения используют контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя, а в качестве эталонного показателя - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя. Существенно повышается точность качества распыливания жидкости распылителем и снижается стоимость реализации способа. 3 ил.

 

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике аэродисперсных потоков и может быть использовано для определения качества распыливания топлива при безмоторных испытаниях элементов топливной аппаратуры, в частности распылителя.

Известен способ определения дисперсности распыливания жидкости распылителем, основанный на явлении рассеяния плоской монохроматической волны света каплями аэродисперсного потока, заключающийся в многократной регистрации и усреднении интенсивности излучения, рассеянного в малых углах распыленной жидкостью при прохождении лазерного луча через отверстия в стенках светонепроницаемой камеры впрыска поперек направления впрыска распыленной жидкости (Ю.Ф.Дитякин. Распыливание жидкости/ Л.А.Клячко, Б.В.Новиков, В.И.Ягодкин. - М.: Машиностроение, 1977. - С.187-189).

Недостатком способа является невозможность его применения для аэродисперсных потоков из-за усреднения показателя дисперсности распыливания жидкости распылителем в различных фазах развития нестационарной струи и низкие функциональные возможности определения дисперсности распыливания жидкости распылителем в объеме аэродисперсного потока из-за необходимости проведения многократных измерений в различных направлениях сечения анализируемого объема аэродисперсною потока.

Также известен способ проверки функции распыливания распылителя, заключающийся в сравнении регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя. В качестве показателя излучения исследуемого распылителя используют контрастность изображения поверхности детекторной пластины, на которую производят однократное напыление, полученную от камеры. Соответствующий показатель излучения эталонного распылителя получают предварительно (Заявка JP В №61-51730, МКИ4 G01М 19/00, В05В 1/00).

Недостатками данного способа являются низкая точность вследствие появления дополнительных погрешностей, возникающих из-за разрушений структуры аэродисперсного потока, создаваемых детекторной пластиной, вносимой в исследуемый поток; субъективность определения соответствия исследуемого распылителя эталонному распылителю и отсутствие возможности применения для определения качества распыливания в разных фазах развития аэродисперсных потоков жидкости из-за того, что на детекторной пластине остаются частицы жидкости в течение всего цикла распыливания; отсутствие оперативности определения соответствия исследуемого распылителя эталонному распылителю вследствие узких технологических возможностей, обусловленных необходимостью подготовки поверхности детекторной пластины перед каждым циклом распыливания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ определения качества распыливания жидкости распылителем, заключающийся в сравнении регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя. В качестве показателей излучения просвечиваемого стробированием аэродинамического потока жидкости используют отношение средних интенсивностей отраженного от аэродисперсного потока жидкости и прошедшего аэродисперсный поток жидкости излучения для исследуемого распылителя и отношение средних интенсивностей отраженного от аэродисперсного потока жидкости излучения и прошедшего аэродисперсный поток жидкости излучения для эталонного распылителя (патент RU 2183509,МПК7 В05В 1/00, В05В 12/00).

Основным недостатком данного способа является то, что аэродисперсный поток жидкости лежит в плоскости предмета двух видеокамер, поэтому чтобы объем аэродисперсного потока жидкости не влиял на качество изображения в плоскости изображения, то есть в плоскости фотоприемников, видеокамеры должны обеспечивать большую глубину резкости, которая достигается малыми увеличениями объектива видеокамер, а малое увеличение создает малое изображение размеров аэродисперсного потока жидкости в плоскости фотоприемника. Кроме того, малые изменения угла оси распыла аэродисперсного потока жидкости ведут к большим изменениям интенсивностей излучения отраженного от аэродисперсного потока жидкости и прошедшего через аэродисперсный поток жидкости. В конечном итоге эти факторы приводят к большой погрешности измерений. Применение двух телевизионных камер также приводит к увеличению погрешности измерений, а также и к увеличению стоимости данного способа.

Предлагаемый оптический способ решает задачу повышения точности качества распыливания жидкости распылителем и снижение стоимости реализации способа.

Указанная задача решается тем, что в оптическом способе определения качества распыливания жидкости распылителем путем сравнения регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя согласно изобретению предварительно аэродисперсный поток жидкости распыливают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой. В плоскости предмета устанавливают тест-объект с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости прибора с зарядовой связью (ПЗС) цифровой или видеокамеры, и регистрируют показатель излучения. В качестве регистрируемого показателя излучения используют контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя, а в качестве эталонного показателя - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя, значения которых определяют по следующим выражениям:

где Сис - контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя;

n,p - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;

Emaxij - максимальная освещенность изображения тест-объекта в точке с координатами (i,j) для исследуемого распылителя;

Emaxij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке

с координатами (i,j) для исследуемого распылителя,

где Сэт - контраст в изображении тест-объекта для эталонного

распылителя;

n,p - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;

Emaxij - максимальная освещенность в изображении тест-объекта в

точке с координатами (i,j) для эталонного распылителя;

Emaxij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке

с координатами (i,j) для эталонного распылителя.

Повышение точности достигается тем, что объект исследования помещают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой. В плоскости предмета устанавливают тест-объект и фокусируют его изображение в плоскости ПЗС цифровой или видеокамеры. Настройка системы тест-объект - камера остается неизменной. Объект исследования представляет аэродисперсный поток жидкости, через которую проходит световой поток, отраженный от тест - объекта. Контраст в изображение тест-объекта зависит от свойств среды: величины капель, их количества и однородности.

Предлагаемый способ определения качества распыливания жидкости распылителем поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема устройства для определения качества распыливания жидкости распылителем, реализующего этот способ; на фиг.2 представлен общий вид тест-объекта с темными и светлыми концентрическими окружностями, на фиг.3 - часть тест-объекта.

Кроме того, на фиг.3 дополнительно показано следующее:

а - ширина светлого кольца тест-объекта, мм.

А - расстояние между центрами светлых колец тест-объекта, мм.

Устройство для определения качества распыливания жидкости распылителем, реализующее предложенный способ, снабжено тест-объектом 1, установленным в плоскости предмета 2, с темными и светлыми концентрическими окружностями, центр которого совпадает с осью симметрии исследуемого распылителя 3, формирующего аэродисперсный поток 4 жидкости, блоком сравнения 5, выполняющим функцию сравнения контрастов, получаемых от исследуемого распылителя 3, и контраста эталонного распылителя, цифровой или видеокамеры 6.

Исследуемый распылитель 3, цифровая или видеокамера 6 и блок сравнения 5 связаны электрической схемой 7.

Концентрические кольца тест-объекта имеют коэффициент заполнения К≥0,5. Коэффициент заполнения К (см. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов/ Ю.Г.Якушенков. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Логос, 1999. - С.239) определяется по формуле:

где а - ширина светлого кольца тест-объекта, мм;

А - расстояние между центрами светлых колец тест-объекта, мм.

Способ определения качества распыливания жидкости распылителем осуществляется следующим образом.

Предварительно аэродисперсный поток 4 жидкости распыливают между плоскостью предмета 2 и цифровой или видеокамерой 6. В плоскости предмета 2 устанавливают тест-объект 1 с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости ПЗС цифровой или видеокамеры 6. Световой поток, отражаясь от тест-объекта 1 и проходя через аэродисперсный поток 4, формирует изображение тест-объекта 1 на ПЗС цифровой или видеокамеры 6, сигнал с которой передается на блок сравнения 5. Регистрируют показатель излучения, в качестве которого используют контраст в изображении тест-объекта 1 для исследуемого распылителя 3. Значение контраста в изображении тест-объекта 1 для исследуемого распылителя 3 определяют в соответствии с выражением (1), а значение контраста в изображении тест-объекта 1 для эталонного распылителя определяют в соответствии с выражением (2). При этом контраст в изображении тест-объекта 1 по выражению (2) определяют заранее.

Сравнение контрастов для исследуемого и эталонного распылителей производят в соответствии с выражением:

По последующему сравнению контрастов исследуемого и эталонного распылителей в соответствии с выражением (3) судят о качестве распыливания жидкости исследуемым распылителем и соответствии исследуемого распылителя эталонному распылителю.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет решить проблему повышения точности и снижения стоимости.

Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем путем сравнения регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя, отличающийся тем, что предварительно аэродисперсный поток жидкости распыливают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой, в плоскости предмета устанавливают тест-объект с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости прибора с зарядовой связью цифровой или видеокамеры, и регистрируют показатель излучения, в качестве регистрируемого показателя излучения используют контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя, а в качестве эталонного показателя - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя, значения которых определяют по следующим выражениям:

где Сис - контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя;

n,p - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;

Emaxij - максимальная освещенность изображения тест-объекта в точке с

координатами (i,j) для исследуемого распылителя;

Eminij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке

с координатами (i,j) для исследуемого распылителя,

где Сэт - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя;

n, р - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;

Emaxij - максимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке с

координатами (i,j) для эталонного распылителя;

Eminij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке с координатами (i,j) для эталонного распылителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике дисперсных потоков и может быть использовано в двигателестроении для определения дисперсных характеристик топливо-воздушных струй.

Изобретение относится к окрасочному оборудованию и может быть использовано для автоматического нанесения лакокрасочных покрытий на изделия различной конфигурации , перемещаемые конвейером.

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей и является усовершенствованием стенда для испытания и регулировки распылителей по а.с. .

Изобретение относится к способам для измерения гидравлических параметров жидкостных форсунок. .

Изобретение относится к распылению текучих сред и может быть использовано при моделировании процесса выделения влаги из сжатого газа в различных производственных процессах.

Изобретение относится к устройствам для измерения толщины нанесенных лакокрасочных материалов методом пневматического распыла и может быть использовано на предприятиях различных отраслей промышленности.

Изобретение относится к с/х производству и может быть использовано в растениеводстве для подготовки опрыскивателей к работе. .

Изобретение относится к специальным приспособлениям для измерения параметров разбрызгиваемой жидкости и может быть использовано для диагностики и настройки штанговых опрыскивателей.

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в устройствах для гидравлических испытаний форсунок. .

Изобретение относится к окрасочной техники и может быть использовано для автоматизации процесса окраски методами распыления лакокрасочных материалов. .

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике дисперсных потоков и может быть использовано в двигателестроении для определения дисперсных характеристик топливовоздушных струй, по которым можно судить о распределении капель струи по размерам

Изобретение относится к распылительным устройствам, например форсункам, и, в частности, к системе и способу мониторинга распылительного устройства, которое распыляет смесь текучих сред, для определения правильности его работы

Изобретение относится к способу и системе распределения жидкости, которая может переключаться между режимом распределения и режимом циркуляции

Изобретение относится к способу и системе, используемым для мониторинга и обнаружения закупорки в трубопроводе, подающем твердые вещества, жидкости и/или газы в движущийся поток газа. Система включает трубопровод или камеру с отверстием в стенке, удлиненную пику, расположенную в отверстие в стенке, соединяющуюся по текучей среде с рабочим материалом, а также с внутренней частью трубопровода или камеры в точке пересечения с частью газового потока, при этом в каждой пике образован продольный канал, по которому осуществляется соединение по текучей среде, и детектирующее устройство, связанное с датчиком температуры и пикой. Детектирующее устройство включает горячий провод, обладающий заранее заданной температурой, так что увеличение температуры, измеренное этим датчиком, в сравнении с заданной температурой указывает на снижение скорости подачи рабочего материала, причем снижение достаточно значительно для того, чтобы указывать на закупорку. Способ определения наличия закупорки в канале, который частично погружен в поток газа, включает определение скорости подачи или параметра-индикатора скорости подачи рабочего материала и наблюдение за скоростью подачи или за параметром-индикатором скорости подачи для обнаружения снижения скорости подачи. Изобретение обеспечивает эффективное обнаружение закупорок в канале подачи рабочего материала. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к дезинфицирующему устройству общего характера с использованием озона, более конкретно изобретение относится к дезинфицирующему устройству с использованием озона, которое подходит для обработки пищи, хотя может быть применено и в других областях. Дезинфицирующее устройство с использованием озона включает смеситель, имеющий в общем полый корпус с входом для воды под давлением, распылительную форсунку для создания в общем конического факела распыла воды, подводимой через вход для воды, камеру контакта, сообщающуюся с входом для газов, обогащенных озоном, и выходное отверстие из камеры контакта, которое соосно распылительной форсунке и отделено от нее на некоторое расстояние. Электронное устройство отслеживания расхода отслеживает величину расхода воды через распылительную форсунку по вибрации, вызываемой водой, протекающей через смеситель. Электронное устройство отслеживания расхода предпочтительно расположено в кармане, выполненном в смесителе, и предпочтительно включает пьезоэлектрический датчик, введенный по меньшей мере по его периметру в затвердевающий материал. Изобретение обеспечивает устройство, которое при использовании распыляет воду с эффективным и подходящим количеством озона в ней. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Дождевальный аппарат дождевальной машины для полива сельскохозяйственных культур содержит корпус распылителя с головкой. На дождевателе жестко закреплены электромотор с червячной передачей для поворота головки дождевального аппарата вокруг своей оси на любой градус от 0° до 360° для разбрызгивания воды по поверхности почвы и электромотор с выдвижным штоком, позволяющий путем дозированного открытия или закрытия входного отверстия головки дождевателя регулировать расход подаваемой воды. Управление электромоторами осуществляет процессор. Технический результат - повышение равномерности увлажнения почвы. 1 ил.

Изобретение относится к модулю сброса давления и к системе циркуляции краски, включающей в себя модуль сброса давления. В частности, относится к предохранительному клапану для системы циркуляции текучей среды и к системе циркуляции краски, содержащей магистраль подачи краски под давлением, магистраль возврата краски в резервуар и предохранительный клапан. Система циркуляции краски содержит магистраль подачи краски под давлением, магистраль возврата краски в резервуар и модуль сброса давления. Модуль сброса давления для системы циркуляции краски содержит входной порт подаваемого потока для получения подаваемого потока краски под давлением, выходной порт подаваемого потока для подачи потока краски под давлением, входной порт возвратного потока для получения возвратного потока краски низкого давления, и выходной порт возвратного потока для подачи возвратного потока краски низкого давления, первую проточную камеру, соединяющую входной порт подаваемого потока с выходным портом подаваемого потока, вторую проточную камеру, соединяющую входной порт возвратного потока с выходным портом возвратного потока, отверстие, соединяющее первую проточную камеру со второй проточной камерой, и элемент затвора, смещенный с прижатием к отверстию для его блокировки, причем элемент затвора выполнен с возможностью его перемещения в ответ на превышение давления в первой проточной камере заданной величины сброса давления для смещения элемента затвора с открытием отверстия для обеспечения протекания краски из первой проточной камеры во вторую проточную камеру, причем модуль сброса давления дополнительно содержит корпус, первую проточную камеру и вторую проточную камеру, образующие проточные каналы в корпусе и разделенные общей разделительной стенкой, и при этом отверстие расположено в общей разделительной стенке. Изобретение обеспечивает улучшенную систему циркуляции краски с модулем сброса давления. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике аэродисперсных потоков и может быть использовано для определения качества распыливания топлива при безмоторных испытаниях элементов топливной аппаратуры, в частности распылителя

Наверх