Устройство для бесконтактного измерения локальных значений скорости потока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 н

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11) 596883 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040673 (21) 1926135/18 с присоединением заявки %— (23) Приоритет (43) Опубликовано 050378.Бюллетень № 9 (о1) М. Кл.

501 Р 3/36

ГэщэРэтэээныИ нэмэтэт

Оэээтэ Мнннэтраэ ШР

Аэ дэлэм эээбРэтэиэй э атнрытэй

532.574 (088.8) (45) Дата опубликования описания 150278 (72) Авторы изобретения

A. Л. Добкес и Л. A. Фельдберг (71) Заявитель (54) устРОЙстВО для Беск01ттАктнОГО изиеРения лОкАльньтх знАчений скОРОсти пОтОкА

Изобретение относится к област экспериментальной гидро-газодинамики и может быть использовано для измерения скоростных характеристик потоков -жидкости, газа и плазмы

@есконтактным оптическим способом.

Известны оптические анемометры, основанные на допплеровском способе измерения локальных значений скоростных характеристик потоков 11(.

Недостатком допплеровского оптического анемометра является его относительная сложность в аппаратурном отношении. 15

Известны более простые оптические анемометры, основанные на время-пролетном способе измерения скорости, содержащие оптическую систему, полевую диафрагму с двумя отверстиями для выделения вопотоке базы измерения и фотоэлектрический регистратор сигналов, получаемых при пролете заданной базы измерения оптическими неоднородностями потока (2)

Недостатком этих анемометров М является невозможность обеспечения плавного изменения базы измерения и разворота базового отрезка без смещения зоны измерения относительно неподвижной системы координат, что необходимо для предельной локализации зоны измерения, измерения микромасштаба турбулентного потока и определения вектора скорости потока и данной зоне.

Цель изобретения — обеспечение переменной по величине и направлению базы измерения в оптическом анемометре, работающем по времяпролетному способу. для этого в устройство между исследуемым потоком и полевой диафрагмой введен поляризацирнный блок двоения изображения, а за полевой диафрагмой установлен поляризационный светоделительный элемент. При этом полевая диафрагма выполнена с одним точечным отверстием.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Она включает исследуемый поток с оптическими неоднородностями (метками) 1, оптическую систему 2, поляризационный блок двоения изображения, заключенный в поворотный корпус 3, включающий две двоякопреломляющие пластины 4 и 5, поворотный

596883

Формула изобретения Составитель Ю. Власов .

Редактор Филиппова Техред Е.Давидович Корректор И. Гоксич.

Заказ 1130/43 Тираж . 1312 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.,4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 механизм 6, полуволновые компенсационные фазовые пластинки 7 и 8, фрикционный дифференциал 9, полевую диафрагму 10 с точечным отверстием,, поляриэационный светоделительный элемент 11, фотоэлектронные умножители (ФЭУ) 12 и 13 и регистратор сигналов 14.

Устройство работает следующим образом.

Оптическая система 2 строит изображение исследуемой области потока 1 в плоскости диафрагмы 10.

При повороте пластины 5 на некоторый угол пластинка 8 разворачивается при помощи диФференциала 9 на угол вдвое меньший. Благодаря двоению иэображения, через точечное отверстие диафрагмы ур поступают лучи от двух точек и.следуемого потока а и в, расстояние между которыми задается смещением изображений в плоскости диафрагмы

10. Так как эти лучи поляризОваны взаимно перпендикулярно, они разделяются поляриэационным элементом

11 на два канала и регистрируются при помощи ФЭУ (12, 13) и регистратора сигналов 14.

Скорость потока определяется по временному интервалу между сигналами.

1. Устройство для бесконтактного измерения локальных значений скорости потока время-пролетным спо собом, содержащее оптическую систему, полевую диафрагму и двухканальный регистратор сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения переменной по величине и направлению базы измерения, устройство снабжено поляризационным блоком двоения изображения, установленным между иссле)0 дуемым потоком и полевой диафрагмой, а также поляризационным светоделительным элементом, расположенным между полевой диафрагмой и регистратором, при этом, полевая диафрагма выполнена с одним точечным отверстием.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что поляризационный блок выполнен в виде двух по- воротных, последовательно установленных двоякопреломляющих пластин и согласующих фазовых пластинок, установленных за,двоякопреломляющими пластинами, 3. Устройство по п.1, о т л и

25 ч а ю щ е е с я тем, что поляризационный блок выполнен в поворотном корпусе.

Источники информации, принятце во внимание при экспертизе:

30 1. Ринкевичюс Б. С. Допплеровский метод измерения локальных скоростей с помощью лазеров, успехи физических наук, 1973, Й(, Ф 2, с. 305-330, 2. Трохан А. М. Измерение ско0 рости газовых потоков кинематическими способами . ПМТФ, 1962, М 2 с. 112-121.