Способ определения характеристик топливного факела

Авторы патента:

Карачинов Владимир Александрович (RU)

G01N21/17 - системы, в которых на падающий свет влияют свойства исследуемого материала (в которых исследуемый материал оптически возбуждается с тем, чтобы вызвать изменение длины волны падающего света G01N 21/63)

Владельцы патента RU 2575138:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" (RU)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам, и может быть использовано для контроля угла распыла дисперсных сред. Способ измерения угла распыла топлива включает зондирование распыла световым сектором вдоль оси форсунки, регистрацию матричным фотоприемником сигнала, несущего информацию о яркостном контрасте изображения продольного среза распыла, и последующее измерение угла в пределах заданной области продольного среза распыла. Зондирование распыла вдоль оси форсунки осуществляют двумя световыми секторами, а для регистрации сигналов, несущих информацию о яркостных контрастах изображений двух соответствующих продольных срезов распыла топлива, используют одновременно два матричных фотоприемника, отличающихся спектральной чувствительностью. Технический результат - повышение достоверности измерения угла распыла. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам, и может быть использовано для контроля угла распыла дисперсных сред.

Известны пассивные и активные оптические способы диагностики структуры распыла топлива, включающие: скоростное микрофильмирование, стробоскопирование, зондирование распыла лазерным излучением (см. Кутовой В.А. Впрыск топлива в дизелях. - М.: Машиностроение, 1981. С. 17-21, 64; Подача и распыливание топлива в дизелях. / Под ред. проф. И.В. Астахова. - М.: Машиностроение, 1972. С. 292-293, 324-325; Лышевский А.С. Распыливание топлива в судовых дизелях. - Л.: Судостроение, 1971. С. 25-26, 187-189; Le Gal, P., Farrugia, and Greenhalgh, D.A.: Laser Sheet Dropsizing of Dense Sprays, «Optics & Laser Technology», 31, 1999 г., с. 75-83; патенты РФ №2240536, №2421722 и др.).

Недостатками данных способов являются технологические сложности при реализации методов, значительные времена проведения измерений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ измерения угла распыла, основанный на визуализации продольного среза распыла топлива путем зондирования световым сектором толщиной менее 5 мм вдоль оси распыла и последующего измерения угла в пределах заданной области продольного среза распыла ручным или автоматическим способом (см. Карачинов В.А., Ильин С.В., Торицин С.Б., Карачинов Д.В. Телевизионные методы диагностики форсунок. // Вестн. новгородского гос. ун-та. 2004. №26. С. 155-160), принятый за прототип.

Недостатком данного способа является низкая достоверность из-за того, что измерения проводятся только в одной продольной плоскости распыла.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение достоверности способа измерения угла распыла.

Технический результат заявляемого решения - повышение достоверности способа измерения угла распыла за счет того, что зондирование распыла вдоль оси форсунки осуществляют одновременно двумя световыми секторами, пересекающимися по оси форсунки, при этом регистрацию сигналов, несущих информацию о яркостных контрастах изображений двух соответствующих (выделенных) продольных срезов распыла топлива, производят одновременно двумя матричными фотоприемниками. Таким образом, почти мгновенно удается визуализировать возможную асимметрию распыла, а следовательно, повысить достоверность способа измерений угла распыла топлива (см. Булашев С.В. Статистика для трейдеров. - М.: Компания Спутник+, 2003. - 245 с.).

Для уменьшения влияния фоновой засветки визуализируемого продольного среза в свете длины волны λ_i, создаваемой зондирующим световым сектором с длиной волны излучения λ_k и ориентированным (направленным) вдоль оптической оси соответствующего матричного фотоприемника, и, соответственно, для улучшения показателей регистрируемого полезного сигнала, несущего информацию о яркостных контрастах изображения, визуализируемого продольного среза (сечения) распыла топлива используют матричные фотоприемники с различной спектральной чувствительностью (см. Ишанин Г.Г. Источники и приемники излучения. СПб: Политехника, 1991. - 240 с.). Это также способствует повышению чувствительности метода и его достоверности.

Для достижения технического результата предложен способ измерения угла распыла топлива путем зондирования распыла световым сектором вдоль оси форсунки, регистрации матричным фотоприемником сигнала, несущего информацию о яркостном контрасте изображения продольного среза распыла, и последующего измерения угла в пределах заданной области продольного среза распыла ручным или автоматическим способом. При этом зондирование распыла осуществляют двумя световыми секторами, пересекающимися по оси форсунки и отличающимися длинами волн излучения, а сигналы, несущие информацию о яркостных контрастах изображений соответствующих продольных срезов распыла топлива, регистрируют одновременно двумя матричными фотоприемниками, отличающимися спектральной чувствительностью.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации метода.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - источники света; 2 - форсунка; 3 - распыл топлива; 4 - световой сектор; 5 - матричный фотоприемник (телевизионная камера) с максимальной чувствительностью на длине волны λ₂; 6 - канал связи; 7 - персональный компьютер (ПК) с программным обеспечением; 8 - матричный фотоприемник (телевизионная камера) с максимальной чувствительностью на длине волны λ₁; 9 - ось форсунки.

Способ осуществляется следующим образом.

Источники света 1 осуществляют одновременное зондирование световыми секторами 4 с длинами волн соответственно λ₁ и λ₂, толщиной менее 5 мм, пересекающимися по оси форсунки 9, распыла топлива 3, формируемого форсункой 2. При этом одновременно матричным фотоприемником 5, управляемым по каналу связи 6 с помощью ПК 7, регистрируют сигнал, несущий информацию о яркостном контрасте изображения продольного среза распыла топлива в свете длины волны λ₂, а матричным фотоприемником 8, управляемым по каналу связи 6 с помощью ПК 7, регистрируют сигнал, несущий информацию о яркостном контрасте изображения продольного среза распыла топлива в свете длины волны λ₁. Эти сигналы, поступившие на ПК 7, как и в прототипе, обрабатывают с помощью программного обеспечения (см. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2005611098 РФ. Программа для измерения геометрических характеристик факела распыла (Fakel 1.0) / Ильин С.В., Карачинов В.А., Челпанов В.И. // Программы для ЭВМ, базы данных, топологии ИМС О.Б. - 2007) и производят измерение угла распыла в пределах заданной области каждого продольного среза распыла ручным или автоматическим способом, что дает возможность учета асимметрии распыла.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет:

- повысить достоверность способа измерения угла распыла;

- повысить технологичность измерений;

- уменьшить методическую погрешность измерений.

1. Способ измерения угла распыла топлива, включающий зондирование распыла световым сектором вдоль оси форсунки, регистрацию матричным фотоприемником сигнала, несущего информацию о яркостном контрасте изображения продольного среза распыла, и последующее измерение угла в пределах заданной области продольного среза распыла ручным или автоматическим способом, отличающийся тем, что зондирование распыла осуществляют двумя световыми секторами, пересекающимися по оси форсунки, а сигналы, несущие информацию о яркостных контрастах изображений соответствующих продольных срезов распыла топлива, регистрируют одновременно двумя матричными фотоприемниками, отличающимися спектральной чувствительностью.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зондирование распыла осуществляют двумя световыми секторами, отличающимися длиной волны излучения.

Изобретение относится к инструментальным физико-химическим методам исследования спиртосодержащих жидкостей, преимущественно спиртных напитков и предназначено для установления различия между подлинной, фальсифицированной и контрафактной алкогольной продукцией.

Датчик для обнаружения целевой мишени // 2553626

Группа изобретений относится к области медицины и может быть использована для лабораторной диагностики. Датчик для обнаружения целевой мишени содержит источник света, приемник света, блок проб для связывания целевой мишени, расположенной между источником света и приемником света, блок выбора света, позволяющий свету заданной длины волны приниматься приемником света, и детектор, конфигурированный для генерирования электрического сигнала, величина которого отражает количество света, которое принимается приемником света.

Способ получения стандартного образца мутности бактериальных взвесей, стандартный образец мутности бактерийных взвесей, его применение, набор содержащий стандартный образец мутности бактерийных взвесей // 2539783

Группа изобретений относится к биохимии. Предложен способ получения стандартного образца мутности бактерийных взвесей, стандартный образец мутности бактерийных взвесей, применение стандартного образца мутности бактерийных взвесей, а также набор, содержащий стандартный образец мутности бактерийных взвесей.

Устройство фотоакустической визуализации, способ фотоакустической визуализации и программа для осуществления способа фотоакустической визуализации // 2535602

Изобретение относится к средствам фотоакустической визуализации. Устройство получения информации о субъекте содержит блок акустического преобразования, выполненный с возможностью принимать акустическую волну, генерируемую при облучении субъекта светом, и преобразовывать акустическую волну в электрический сигнал, и блок обработки, выполненный с возможностью получения поверхностного распределения интенсивности света или поверхностного распределения освещенности от света, падающего на поверхность субъекта, на основании информации о форме поверхности субъекта, получения распределения интенсивности света внутри субъекта на основании поверхностного распределения интенсивности света или поверхностного распределения освещенности и получения распределения оптических свойств внутри субъекта на основании электрического сигнала и распределения интенсивности света внутри субъекта.

Способ определения мольной доли li2o в монокристаллах linbo3 // 2529668

Способ включает воздействие на кристалл исходного импульсного поляризованного немонохроматического излучения коротковолнового инфракрасного диапазона для получения исходного импульсного поляризованного излучения коротковолнового инфракрасного диапазона и импульсного поляризованного излучения гармоники видимого диапазона, выделение импульсного поляризованного излучения гармоники видимого диапазона, преобразование его в электрический сигнал, получение зависимости амплитуды электрического сигнала от длины волны импульсного поляризованного монохроматического излучения второй и суммарной гармоник, определение из нее длины волны 90-градусного синхронизма, по значению которого определяют мольное содержание Li2O в монокристалле LiNbO3.

Устройство для анализа биологической жидкости // 2500999

Изобретение относится к анализу биологических жидкостей и может быть использовано для определения С-реактивного белка, концентрации тромбоцитов и показателей плазменного гемостаза.

Способ определения количества присадки "меркаптобензотиазол" в маслах для авиационной техники // 2489716

Изобретение относится к области контроля качества авиационных масел с помощью оптических средств и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях предприятий нефтепродуктообеспечения.

Микроэлектронное сенсорное устройство сенсора для детектирования целевых частиц // 2489704

Изобретение относится к микроэлектронному сенсорному устройству для исследования целевых частиц (1), которые связаны с местами (3) связывания на поверхности (12) связывания носителя (11).

Устройство обработки изображений, способ обработки изображений, устройство захвата томограммы, программа и носитель для записи программы // 2481056

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам и способам обработки изображений с использованием томограммы глаза. .

Способ определения давности выполнения рукописных текстов и других материалов письма // 2480736

Изобретение относится к экспертизе документов и может быть использовано в следственной, судебно-экспертной, криминалистической и судебной практике, при проведении оперативно-розыскных мероприятий, а также при технической экспертизе.

Способ двухлучевых термолинзовых измерений с обратной синхронизацией сигнала // 2615912

Изобретение относится к области спектроскопии и касается способа проведения лазерноиндуцированных двухлучевых термолинзовых измерений. Способ включает в себя не менее двух циклов измерений, каждый из которых состоит из полуцикла нагрева исследуемого объекта индуцирующим лазерным лучом и полуцикла охлаждения при закрытом или выключенном индуцирующем лазерном луче. В полуцикле нагрева происходит образование теплового поля термолинзы и измерение сигнала луча зондирующего лазера при его прохождении через образовавшуюся стационарную термолинзу. В полуцикле охлаждения происходит измерение сигнала луча зондирующего лазера при полном отсутствии наведенных индуцирующим лазерным излучением тепловых полей. Суммарные времена полуциклов нагрева и охлаждения не совпадают, и каждый полуцикл начинается только после выполнения критерия, определяемого как непревышение максимально допустимого относительного стандартного отклонения сходимости измерений сигнала зондирующего луча, что соответствует достижению равновесных тепловых состояний исследуемого объекта. Технический результат заключается в повышении, чувствительности и точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Метод спектрофотометрического определения фторид-иона в природных объектах и сточных водах // 2620264

Изобретение относится к высокочувствительному, селективному, экспрессному методу количественного спектрофотометрического определения фторид-иона в природных объектах и сточных водах. Для определения фторид-иона применен хромогенный комплекс цирконин - цирконий, взаимодействующий с фторид-ионом по новой аналитической реакции: (C15H12N2O8S)2Zr+3HF+Н+=[ZrF3]++2C15H14N2O8S, в соответствии с которой к анализируемому образцу прибавляют комплекс цирконина с Zr, измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 610 нм относительно раствора сравнения, не содержащего фторид-ион, и определяют концентрацию фторид-иона в пробе по градуировочному графику. Метод имеет чувствительность 0,02 мг/дм3, повышенную избирательность в присутствии сульфат-, фосфат-, нитрат- и хлорид-ионов, Al(III), Fe(III), и занимает не более 1 минуты. 1 ил., 8 табл., 8 пр.

Устройство и способ определения хроматического свойства продукта питания // 2621920

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение для определения хроматического свойства продукта питания. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого устройство содержит источник света, выполненный с возможностью излучения света, имеющего по меньшей мере две длины волн или диапазона длин волн. Источник света дополнительно выполнен с возможностью направления света на поверхность по меньшей мере продукта питания. Устройство также содержит детектор, выполненный с возможностью обнаружения, по меньшей мере, части отраженного света и выполненный с возможностью генерирования выходного сигнала, который указывает на интенсивность обнаруженного отраженного света. Устройство выполнено таким образом, что сгенерированы соответствующие выходные сигналы для по меньшей мере двух длин волн или диапазонов волн. Отношение между выходным сигналом для одной из по меньшей мере двух длин волн или диапазонов длин волн и выходным сигналом для другой или еще одной из по меньшей мере двух длин волн или диапазонов длин волн указывает на хроматическое свойство поверхности продукта питания. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ контроля показателей окисления растительных масел // 2624246

Изобретение относится к способам определения окислительных показателей растительных масел и может быть использовано в масложировой промышленности при технохимическом контроле в процессе производства и применения растительных масел. Способ контроля показателей окисления растительных масел предусматривает подготовку растительного масла к измерению без замораживания путем его перемешивания в емкости и отбора из ее середины пробы, навеску пробы вносят в пенициллиновый пузырек, затем 20 мл изооктана порциями по 4 мл добавляют в вышеуказанный пузырек, растворенную в изооктане навеску перемешивают путем набора жидкости с последующим сливанием в раствор без доступа воздуха 4 раза, далее добавляют в кварцевую кювету 4 мл изооктана и не менее 4 мл полученной навески, измерение оптической плотности на УФ-спектрофотометре с дейтериевой лампой проводят последовательно при длинах волн 232 нм и 270 нм, для каждого образца проводят два параллельных измерения, в каждом из которых осуществляют 5 последовательных измерений, далее определяют среднее арифметическое значение оптической плотности, а затем определяют индекс окисления (ИО): ИО=2⋅Dcp/m, где Dcp - среднее арифметическое значение оптической плотности для каждого образца при 5 измерениях, m - масса навески, г. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

Способ определения характеристик оптического канала передачи информационного сигнала // 2624976

Способ определения характеристик оптического канала передачи информационного сигнала включает в себя измерение затухания оптического канала от источника оптического излучения до приемника оптического излучения. При этом производят перемещение лазерного пучка согласованно с линейным перемещением приемника, фиксируют расстояние от оси лазерного пучка до выгорающего материала. На фиксированной длине волны источника оптического излучения предварительно регистрируют значение сигнала, соответствующее уровню мощности лазерного излучения при отсутствии потока воздушной плазмы, далее регистрируют значения сигналов в присутствии плазмы, которое соответствует уровню мощности лазерного излучения, прошедшего через слой толщиной воздушной плазмы и при фиксированном расстоянии, и регистрируют значение сигнала, соответствующее уровню мощности лазерного излучения, прошедшего поглощающий слой плазмы исследуемого выгорающего материала. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения затухания оптического канала и определения области частот лазерного излучения, для которых поглощающий слой плазмы прозрачен, а также обеспечении возможности выбора оптимального типа лазера на основании величины затухания оптического канала. 1 ил.

Устройство для промера распределения поля инфракрасной поверхностной электромагнитной волны над её треком // 2625641

Изобретение относится к области исследования поверхности металлов и полупроводников и касается устройства для промера распределения поля инфракрасной поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) над ее треком. Устройство содержит источник монохроматического излучения, элемент преобразования излучения в ПЭВ, твердотельный образец с направляющей волну плоской поверхностью и перемещаемую вдоль трека платформу. На платформе установлен фокусирующий объектив, фотоприемник, измерительный прибор и стойка. На стойке установлены амортизированная пружинами рамка и регулировочный микровинт, сочлененный с размещенной внутри рамки площадкой, несущей элемент преобразования ПЭВ в ОВ. Пружины, упираясь в стойку, поджимают рамку к образцу, а сама рамка опирается на поверхность образца перемещающимися по ней упорами. Элемент преобразования излучения в ПЭВ выполнен в виде сектора цилиндра, ось которого ориентирована перпендикулярно плоскости падения излучения, а выпуклая поверхность этого элемента, способная направлять ПЭВ, сопряжена своим ребром с поверхностью образца и имеет протяженность трека меньше длины распространения ПЭВ. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 1 ил.

Способ количественного определения угольной пыли в атмосферном воздухе // 2626602

Изобретение относится к химии, экологии, а именно к способам исследования токсичных химических веществ в окружающей среде и установлении их контроля. Способ заключается в подготовке образцов пыли, отобранной из атмосферного воздуха, с помощью экстракции хинолином при нагревании и обработке ультразвуком и дальнейшем количественном измерении оптической плотности полученного раствора угля в видимой области спектра поглощения. Экстракцию угольной пыли из пылевого микста атмосферного воздуха проводят хинолином при нагревании до 250-280°C и обработке ультразвуком с частотой 30-65 кГц в течение 10-15 минут. Получают две фазы: угольную пыль в растворе, неорганическую пыль - нерастворимый осадок. Угольную пыль в растворе хинолина определяют спектрофотометрически при аналитической длине волны поглощения раствора угля 622 нм, содержание угля определяют по предварительно построенной градуировочной характеристике - зависимости C=f(D), где C - концентрация определяемого вещества (мкг/мл); D - оптическая плотность исследуемого раствора. Достигается возможность солюбилизации твердых органических материалов с образованием одного солюбилизированного органического растворимого вещества. В солюбилизированное органическое растворимое вещество превращается свыше 95% твердого органического материала. 1 пр.

Статическое устройство для определения распределения интенсивности поля инфракрасной поверхностной электромагнитной волны вдоль её трека // 2629909

Изобретение относится к области оптических измерений и касается статического устройства для определения распределения интенсивности поля инфракрасной поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ) вдоль ее трека. Устройство включает в себя источник монохроматического излучения, первый фокусирующий цилиндрический объектив, элемент преобразования излучения в ПЭВ, образец с направляющей волну плоской поверхностью, пересекающее трек ПЭВ плоское зеркало, размещенный над треком вне поля ПЭВ второй фокусирующий цилиндрический объектив, фотодетекторы, измерительные приборы и устройство обработки информации. Отражающая грань плоского зеркала образует с поверхностью образца тупой угол, причем обращенное к этой поверхности ребро плоского зеркала параллельно ей и удалено от нее на расстояние, превышающее глубину проникновения поля ПЭВ в окружающую среду. Верхняя точка отражающей грани зеркала в плоскости падения удалена от образца на расстояние h, определяемое соотношением: h≥x⋅tg(α), где x - расстояние от элемента преобразования до проекции верхней точки отражающей грани на трек, α - угол наклона максимума диаграммы направленности объемного излучения с трека ПЭВ. Технический результат заключается в увеличении отношения сигнал/шум и повышении точности измерений. 1 ил.

Устройство для обнаружения сигналов рассеянного света и способ их обнаружения // 2632580

Группа изобретений относится к оптическим датчикам. Устройство для обнаружения сигналов рассеянного света содержит источник света (10), излучающий свет в одной зоне (15) рассеянного света, при этом падающий свет определяет ось падения (11), несколько оптических датчиков (21-30) для обнаружения рассеянного света, каждый из которых расположен под углом (W1-W10) датчика относительно оси падения (11)), при этом по меньшей мере один из нескольких оптических датчиков (21-30) является опорным датчиком рассеянного света, и оценочный блок для оценки сигналов, обнаруженных оптическими датчиками, при этом для классификации типа любой частицы, оценочный блок выполнен с возможностью соотнесения профилей сигналов других оптических датчиков (21-30) с профилем сигнала по меньшей мере одного опорного датчика. Способ обнаружения сигналов рассеянного света включает следующие этапы: подача света в зону (15) рассеянного света, при этом падающий свет определяет ось падения (11), и обнаружение рассеянного света, отражаемого от любых частиц, которые могут присутствовать в зоне (15) рассеянного света, посредством нескольких оптических датчиков (21-30), каждый из которых расположен под углом (W1-W10) датчика относительно оси (11) падения. Технический результат заключается в повышение точности обнаружения сигналов рассеянного света. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 20 ил.

Устройство для измерения длины распространения инфракрасной поверхностной электромагнитной волны // 2645008

Изобретение относится к области оптических измерений и касается устройства для измерения длины распространения инфракрасной поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ). Устройство включает в себя источник монохроматического излучения, твердотельный образец с направляющей волну плоской гранью, элемент преобразования излучения в ПЭВ, регулируемую оптическую линию задержки, элемент преобразования ПЭВ в объемную волну, фотоприемник и измерительный прибор. Элемент преобразования излучения в ПЭВ выполнен в виде цилиндрического сегмента, ось которого перпендикулярна плоскости падения излучения, а его выпуклая поверхность примыкает к грани образца и имеет протяженность линии пересечения с плоскостью падения меньше длины распространения ПЭВ. Элемент преобразования ПЭВ в объемную волну идентичен элементу преобразования излучения источника в ПЭВ. Линия задержки состоит из четырех зеркал, ориентированных перпендикулярно к поверхности образца и примыкающих к ней. Одна пара зеркал линии фиксирована на треке в плоскости падения, а вторая размещена на подвижной платформе, перемещение которой ограничено вдоль оси симметрии линии. Технический результат заключается в повышении соотношения сигнал/шум и воспроизводимости результатов измерений. 1 ил.