Интерферометр для газодинамических исследования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

244665

Союз Советских

Социалистических

Республнн

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42h, 34/11

Заявлено 16.Х.1967 (№ 1191608/26-25) с присоединением заявки № 1191609/26-25

Приоритет

Опубликовано 28.Ч.1969. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 9.Х.1969

МПК G 02d

УДК 535.853.4 (088.8) Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Н. М. Комиссаров и А. И. Харитонов

Заявитель

ИНТЕРФEPOMETP ДЛЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ

И ССЛ ЕДО ВА Н И Й

Изо бретение может применяться при интерференционных измерениях,плотности в гаводинами чеоких установках.

Известен и нтерферометр Маха — Цендера, содержащий рабочую ветвь H IBBTBb срав нения, источником света в котором используется оптический ивантовый генератор (ОКГ).

Он служит для определения поля плотностей в газовых потоках. Недостатком данного интерферометра я|вляется н1изкая чу вствительность, ограничивающая его применение при исследовании газовых неоднородностей с малыми величинами плотностей и их градиента,ми B отдельных участках поля. Такие неоднородности бывают, на пр имер, |в аэродинамической трубе при обтекании модели сверхз вуко вым потоком, когда перед моделью,за головкой ударной волной газ уплотняется, а позади модели,,в донной обла сти, образуется разре жение. В этом,случае чувствительности двухлучавого и нтерферометра недостаточно и поэтому более эффективно применение трехлучевых интерференционных методов с повышенной чу вств ительностью.

Сущность изобретения состоит в том, что для получения трехлучевой интерференционной,KBpTHIHbl IB части поля исследуемой неоднородности, имеющей участки с резко отличающимися,градиентами плотности, и повьвшения точности измерения газодинамических параметро в в ветви сравнения установлены две параллельные .между собой светоделительные пластины, смещенные поперек оптической оси и не,перекрывающие друг друга..

Применение данного интерферометра, например, при изучении обтекания модели на сверхз вуко вых аэродинамических установках поз волит более точно |и змерять газодинамические,параметры в одном эксперименте путем

10 одновременного получения в области за отоше дшим толовным скачком двухлучевой картины, а в данной области — трехлучевой.

На фиг. 1 и 2 изо|бражены оптические схемы интерферометра для газодинамических

15 исследований.

Пучок света от лазерного источника 1 направляется осветителем 2 на разделительную полупрозрачную пластину 3; от нее свет распространяется mo оптическим ветвям — рабо20 чей,ветви. сравнения. В последней пучок овета зеркалом 4 направляется на две параллельные между собой светоделительные пластины 5 и б, перекрывающие каждая по половине пучка, падающего на .них света. Пласти25 ны 5 и б установлены под углом 45 к о птической оси,прибора (наиболее о птимально с учетом габаритов их и удо бства,в настройке).

Отраженный от пластины 5 пучок света совмещается с,пучком света, про шедшим через

30 пластину б с помощью соединительной полу244665

4 прозрачной .пластичны 7; эта пара пучков света совмещается с пучком света рабочей ветви интерферометра, прошедшим через камеру 8 с исследуемой неоднородностью 8. При: этом в приемной части 9 интерферометра, в одной из,половин поля зрения, наблюдается трехлучевая интерференционная картина; в другой— двухлучевая картина, образованная пучком света, прошедшим через пластилину 5, и соответствующим пучком света рабочей ветви интерферометра, про шедшим через соседний участок .неоднородности. Указанные интер ференцион ные картины, соответствующие соседним участкам исследуемой неод норо1дности, будут фотографироваться раздельно и одновремQHiHQ на одном кадре фотокамеры.

Для повы шения точности и надежности измеряемых параметров неоднородности с большим д иапазо ном изменения плотности llIo всему полю путем одновременной регистрации двухлучевой и трехлучевой интерференционных карти и одного и того же участка неоднородности,в рабочей ветви после камеры 8 (см. фиг, 2) с исследуемой неоднородно. стью установлены перпендикулярно светоделителыным пластинам зеркало 10 и полупрозрачная пластина 11, смещенные поперек oillгичеокой оси и,не перекрывающие друг друга.

При этом в прием ной части 9 в половине кадра наблюдается трехлучевая интерференционная картина; tB другой для той же неоднородности — двухлучевая интерференционная кратина, образующая после соединения на пластине 7 пучка света, прошедшего через пластину 5 ветви сра внения, и пучка света, отраженного от пласгины 11 и зеркала 10 рабочей ветви интерферометра.

Возможность одновременного получения на одном кадре д вухлучевой и трехлучевой интерференционных картин одной и той же исследуемой неоднородности позволяет значительно по высить надежность получаемых результатов и их точность особенно при изучении обтекания моделей сложной формы в сверхз вуковых газодинамических установках.

Предмет изобретения

1. Интерферометр для газодинамических исследований, содержащий .в качестве источ13 ника .света о птический квантовый генератор, светоделительную пластину, рабочую ветвь с камерой для исследуемой неоднородности, ветвь сравнения и,регистрирующую систему, отличающийся тем, что, с целью повььшения

20 точности измерения и получения трехлучевой интерференцион|ной:каргины в части, поля исследуемой неоднородности, имеющей участки с различными градиентами плоDHocTH, в IBBT ви сравнения параллельно между собой уста25 но влены две светоделительные пластины, смещенные lloillepm относительно оптической осН и не перекрывающие друг друга.

2. Интерферометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения одновременно

30 д вухлучевой и трехлучевой и нтерференционной картины одного и тото же учасгка неоднородности, IB рабочей вегви после камеры установлены перпендикулярно оветоделительным пластинам зеркало и полу прозрачная

35 пластина„смещенные по перек относительно оптаческой оси и не перекрывающие друг друга.

244665

Составитель И. Небосклонова

Редактор Т. В. Данилова Техред Л. Я, Левина

Корректор С. М. Сигал

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2570/16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета ло делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4