Устройство для измерения размеров капель в водовоздушных потоках

Авторы патента:

Миллер Алексей Борисович (RU)

Павловский Александр Андреевич (RU)

Жбанов Владимир Александрович (RU)

Потапов Юрий Федорович (RU)

G01N15/02 - определение размеров частиц или распределения их по размерам (G01N 15/04,G01N 15/10 имеют преимущество; путем измерения осмотического давления G01N 7/10; путем фильтрации B01D; путем просеивания B07B)

G01N1/14 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2630853:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") (RU)

Устройство для измерения размеров капель воды водовоздушных потоков содержит корпус, державку с кассетой со стеклами, блок управления, подвижной цилиндрический кожух, закрывающий кассету и приводимый в движение микроэлектродвигателем, установленным в корпусе. В кожухе выполнены два прямоугольных окна, положение которых относительно направления потока устанавливается за счет поворота кожуха микродвигателем на 90° с фиксацией времени экспозиции. Технический результат заключается в повышение точности измерения размеров капель и точности определения дисперсного состава. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в метеорологических измерениях размеров водных капель облаков, туманов и капель водовоздушных потоков. Данные о размерах капель необходимы как при решении вопросов, связанных с исследованиями образования и развития облаков, так и вопросов, связанных с обледенением самолетов.

Известны устройства для измерения размеров водных капель, в которых используется метод инерционного осаждения капель из потока на стекло, покрытое масляной пленкой. Схемы и характеристики этих устройств представлены в книгах В.А. Зайцева и А.А. Ледоховича (см., например, их книгу «Приборы для исследования туманов и облаков и измерения влажности», Гидрометеоиздат. Ленинград, 1970 г. 256 с.).

В этих устройствах перед забором проб из водовоздушного потока или облака стекло закрыто подвижной шторкой. После ввода заборного устройства в поток шторка убирается на требуемое время (время экспозиции), в течение которого капли осаждаются на стекло или набор стекол, помещенных в кассету. Улавливаемые масляной пленкой капли фотографируются с помощью микроскопа, и по результатам измерения их размеров проводится определение дисперсного состава. Такие устройства просты и удобны в работе и не требуют высококвалифицированного обслуживания. Точность измерения размеров капель и их дисперсный состав определяются временем нахождения заборного устройства в водовоздушном потоке и эффективностью улавливания капель разного размера.

Недостатком известных устройств является невозможность точного регулирования времени экспозиции и малая эффективность улавливания капель небольших размеров.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство, описанное в книге В.В. Зайцева и А.А. Ледоховича «Приборы и методика исследования облаков с самолета» (Гидрометеоиздат. Ленинград, 1960 г., 175 с.). Это устройство представляет собой трубу, срезанную с одной стороны вдоль оси. В срезанной плоской части помещается кассета для стекол и подвижная шторка. Для регулирования времени экспозиции используется механический пружинный затвор.

Недостатками этого устройства являются недостаточная точность измерения размеров капель и определения дисперсного состава. Эти недостатки обусловлены невозможностью в широком диапазоне регулирования времени экспозиции при использования пружинного затвора и неэффективностью улавливания капель малого размера из-за их сноса обтекающим устройство водовоздушным потоком.

Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерения размеров капель и точности определения дисперсного состава за счет разработки устройства, обеспечивающего необходимое время экспозиции и условия обтекания, повышающие эффективность улавливания капель малого размера.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что устройство для измерения размеров капель воды водовоздушных потоков, содержащее корпус, державку с кассетой со стеклами, снабжено блоком управления, подвижным цилиндрическим кожухом, закрывающим кассету и приводимым в движение микроэлектродвигателем, установленным в корпусе, при этом в кожухе выполнены два прямоугольных окна, положение которых относительно направления потока устанавливается за счет поворота кожуха микродвигателем на 90° с фиксацией времени экспозиции с помощью таймера блока управления.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства.

На фиг. 2 показано сечение АА (фиг. 1) устройства в исходном нерабочем положении и в рабочем положении.

Сечению АА (фиг. 1) устройства в нерабочем положении соответствует фиг. 2а, а в рабочем положении на фиг. 2б.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1, с размещенным в нем микроэлектродвигателем 2, блок управления 3 микроэлектродвигателем 2, подвижной кожух 4 с прямоугольными окнами 7, приводимый во вращение микроэлектродвигателем 2, державку 5 с закрепленной на ней кассетой 6. Блок управления 3 может быть расположен вне корпуса 1, как показано на фиг. 1, так и в корпусе 1.

Устройство при взятии проб работает следующим образом.

Предварительно в соответствии со скоростью водовоздшного потока таймером блока управления устанавливают время экспозиции. Затем устройство вводят в водовоздушный поток таким образом, чтобы кассета со стеклами 6 была закрыта от потока кожухом 4 (см. фиг. 2). По сигналу блока управления 3 микроэлектродвигатель 2 поворачивает кожух 4 на 90° (см фиг. 2), открывая окна 7 для потока. Поток, проходя через окна 7 кожуха 4, натекает на стекло кассет, оставляя на нем капли. При этом незначительное отклонение потока в зоне забора капель происходит только при обтекании кассеты 6. Благодаря этому капли малого размера также осаждаются на стекле. По истечении заранее установленного таймером блока управления 3 времени кожух 4 возвращается в исходное положение, показанное на фиг. 2а, и устройство выводят из потока. Блок управления 3 позволяет устанавливать время экспозиции от 0.05 до 3 секунды.

Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от известных аналогов и прототипа, позволяет выставлять время экспозиции и улавливать капли меньших размеров, что позволяет более точно измерять размеры капель и их дисперсный состав.

Устройство для измерения размеров капель воды водовоздушных потоков, содержащее корпус, державку с кассетой со стеклами, отличающееся тем, что оно снабжено блоком управления и подвижным цилиндрическим кожухом, закрывающим кассету и приводимым в движение микроэлектродвигателем, установленным в корпусе, при этом в кожухе выполнены два прямоугольных окна, положение которых относительно направления потока установлено за счет поворота кожуха микроэлектродвигателем на 90° с фиксацией времени экспозиции с помощью таймера блока управления.

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов. Способ определения размеров наночастиц, добавленных в исходный коллоидный раствор, включает облучение раствора с добавленными наночастицами лазерным излучением.

Оптико-электронное устройство контроля взвешенных частиц // 2626750

Использование относится к области измерений, связанной с анализом взвешенных частиц. Устройство анализа взвешенных частиц включает источник лазерного излучения, системы объективов и зеркал, где световой пучок разворачивают равномерно под углом к исходному пучку и вновь пропускают через поток частиц и регистрация изображений частицы происходит с трех углов светового потока.

Система гранулометрического анализа жидких дисперсных сред // 2626381

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения гранулометрического состава жидких дисперсных сред в химической, лакокрасочной промышленностях, в биологии, экологии и других областях науки, связанных с определением размера взвешенных частиц.

Способ ранней диагностики заболеваний путем оптического измерения физических характеристик нативной биологической жидкости // 2622761

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для исследования физических характеристик нативной биологической жидкости (НБЖ).

Способ анализа взвешенных частиц // 2622494

Изобретение относится к способам анализа. Способ состоит в том, что поток частиц освещают световым пучком и регистрируют изображение частиц, по которым и судят о размерах и формах частиц.

Способ автоматического анализа состава пульпы в операциях измельчения и флотации и устройство для его осуществления // 2619400

Способ предназначен для автоматического анализа состава пульпы в операциях измельчения и флотации при обогащении полезных ископаемых и может быть использован для контроля состава гетерофазных потоков в химии и металлургии.

Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля // 2618597

Изобретение относится к области метеорологии. Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля включает направление поляризованного излучения на задерживающую область, перед которой его экранируют.

Способ определения диаметра ферромагнитных частиц и объемной доли твердой фазы магнитной жидкости // 2611694

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для определения диаметра ферромагнитных частиц и объемной доли твердой фазы магнитной жидкости.

Способ определения дисперсного состава аэрозоля // 2607050

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа определения дисперсионного состава аэрозоля. При проведении измерений поляризованное излучение разделяют и одну из частей отклоняют и измеряют.

Ик спектроскопический способ определения анизометрии частиц наполнителя в объеме полимерной матрицы // 2600516

Изобретение относится к области исследования частиц наполнителя в объеме полимерной матрицы с помощью ИК спектроскопии, в частности к методам экспресс-анализа анизометрии полимерных композитов методом Фурье-ИК спектроскопии.

Способ определения адгезии микроорганизмов на эпителиальных клетках слизистой оболочки полости рта и клеточной линии нер 2 // 2630060

Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к микробиологии. Способ определения адгезии микроорганизмов на эпителиальных клетках слизистой оболочки полости рта и клеточной линии НЕр 2 заключается в том, что осуществляют забор материала, получают из указанного материала суспензию клеток с концентрацией 2×106 кл/мл, определенной на денситометре, смешивают 0,1 мл полученной суспензии клеток с 0,1 мл суспензии бактерий с концентрацией 2×109 кл/мл, инкубируют 30 мин при 37°С, после инкубирования смесь трехкратно отмывают забуференным физраствором при 600 об/мин по 10 мин, далее удаляют супернатант из осадка и делают мазки на стекле, фиксируют в пламени спиртовки 2-3 с и окрашивают по Граму, под микроскопом подсчитывают в 10 полях зрения среднее количество адсорбированных микроорганизмов - средний показатель адгезии, проведя не менее трех опытов, и считают степень адгезии от 0 до 1,9 - низкоадгезивной, от 2 до 4,9 - среднеадгезивной, свыше 5 - высокоадгезивной, при условии, что в случае забора эпителиальных клеток слизистой оболочки полости рта его осуществляют медицинским ершиком после предварительного полоскания раствором антисептика хитозана на Абисибе.

Способ забора конденсата выдыхаемого воздуха новорожденных, находящихся на искусственной вентиляции // 2629388

Изобретение относится к области медицины, а именно - к неонатологии, к способам мониторинга состава конденсата выдыхаемого воздуха новорожденных, находящихся на искусственной вентиляции, с целью мониторинга состояния пациента.

Способ изучения бинарного бариево-литиевого сплава и устройство для его осуществления // 2628036

Группа изобретений относится к технической физике применительно к изучению образцов двухкомпонентных металлических сплавов, а именно исследованиям термозависимостей физических свойств расплавов образцов химически активных сплавов.

Цилиндрический образец для испытания на сжатие // 2627957

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для определения сопротивления деформации металлических материалов путем испытания образцов на сжатие, для построения кривой упрочения, для определения математической зависимости между сопротивлением деформации и степенью деформации при различных температурах.

Способ количественного определения алюминия, ванадия, вольфрама, железа, кадмия, кобальта, магния, марганца, меди, никеля, свинца, стронция, титана, хрома, цинка в атмосферном воздухе методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // 2627854

Изобретение относится к области аналитической химии и может найти применение в области экологии и охраны окружающей среды при контроле загрязнения атмосферы. Производят отбор пробы при протягивании через фильтр атмосферного воздуха.

Способ отбора проб воздуха с борта самолета для определения аэрозольных и/или газообразных примесей и устройство для его осуществления // 2627414

Группа изобретений относится к контролю загрязняющих атмосферу аэрозолей и газов, а именно к методам и устройствам отбора проб из атмосферного воздуха, обеспечивающих изокинетические условия отбора проб воздуха с борта самолета для определения аэрозольных примесей и/или газообразных примесей.

Способ оперативного контроля зараженности насекомыми-вредителями зерновой массы // 2627405

Изобретение относится к оперативному контролю скрытой и явной зараженности насекомыми зерновой насыпи и может быть использовано при исследовании качества партий продовольственного зерна, предназначенных для хранения в зерноперерабатывающей промышленности и семеноводстве.

Устройство для отбора проб минеральной взвеси с различных горизонтов в придонном слое моря // 2626200

Изобретение относится к технике океанографических и гидролого-геологических исследований прибрежных районов шельфа, предназначено для отбора проб минеральной взвеси с различных горизонтов придонного слоя моря в зоне больших скоростей турбулентного потока для получения репрезентативных данных о составе и концентрации взвеси и ее распределении по вертикали.

Способ отбора проб воды с поверхности водоёмов для определения присутствия холерных вибрионов, и переносное устройство для его осуществления // 2625869

Изобретение относится к медицинской микробиологии, а именно к области получения и подготовки образцов проб с водных поверхностей водоемов для проведения бактериологических исследований.

Устройство для отбора проб расплавленного металла // 2625244

Изобретение относится к устройствам для взятия проб в жидком или текучем состоянии и может быть использовано в ядерных реакторах с жидкометаллическим теплоносителем для отбора проб расплавленного теплоносителя.

Фиксатор проб для цитологических исследований // 2630983

Изобретение относится к области медицины, а именно к цитологии, и может быть использовано при гистологических, онкологических, гематологических, патологоанатомических исследованиях. Фиксатор проб для цитологических исследований состоит из смеси, об.%: ХЧ изопропиловый спирт - 88, ЧДА диметилсульфоксид - 2, ЧДА глицерин - 10. Изобретение позволяет уменьшить время фиксации, расширить спектр исследований на фиксированных материалах, повысить безопасность при работе с реагентами и доступность компонентов входящих в состав фиксирующей жидкости, а также обеспечит высокую сохранность клеток. 2 ил., 1 табл.