Способ измерения скорости газового потока Советский патент 1960 года по МПК G01P5/18 

Известные способы измерения скорости газовых потоков при помощи зондов имеют следующие недостатки; твердый зокд, будучи введен п поток, искажает его, а скорость является лищь одним из многих параметров потока, одновременно влияющих на показания прибора.

Описываемый способ измерения скорости газового потока отличается от известных большей точностью определения скорости. Это достигается использованием явления послесвечения газа, возбуждаемого пучком быстрых частиц. Поток газа облучается до такой степени, что в «метке образуются возбужденные и высвечивающиеся атомы, движение которых регистрируется известными оптическими средствами.

Пример осуществления описываемого способа приведен на чертеже.

В аэродинамической трубе за стенкой / движется исследуемый поток 2. С наружной стороны стенки расположен источник 3, испускающий узкий пучок электронов 4-5 промодулироваиный в виде коротких импульсов. В результате электронных ударов некоторый объем газа, расположенный вдоль прямой 4-5, претерпевает определенные изменения - происходит его частичная ионизация, диссоциация и возбуждение. Часть энергии торможения электронов, поглощенная газом, отдается им в виде излучения. Таким образом, в потоке образуется светящийся газовый щнур, движущийся вместе с остальным потоком. Перпендикулярно плоскости чертежа расположена оптическая система, состоящая из объектива 6 и диафрагмы 7, имеющей два малых отверстия S и 9. За диафраг мой 7 расположен фотоумножитель 10, включенный в регистрирующую цепь. В результате наличия в диафрагме 7 отверстий 8 vi 9 свет на катод фотоумножителя попадает только из точек потока, расположенных вдоль двух прямых, пересекающих плоскость движения шнура в точках 11 W 12.

Таким образом, когда светящийся шнур в некоторый момент времени, проходя через точку /// займет положение 4-13, зависящее от профиля скоростей, в фотоумножителе возникнет импульс тока. Второй импульс возникает, когда шнур, проходя через точку 12, займет положение 4-J4, Зная расстояние между точками // и 72 и определив время между импульсами, соответствующими моментам прохождения через них. светящегося шнура, можно найти скорость потока вдоль базы 11-12, Изменение положения базы 11-12 в потоке, например, изменение расстояния /5 легко и быстро может быть осуществлено при помощи введения в оптическую систему вращающихся зеркал или призм.

При необходимости получения мгновенного поля скоростей исслгдуемого потока или при нахождении вектора скорости целесообразнее вместо фотоумножителей использовать стробоскопическое фотографирование потока при помощи электронно-оптического преобразователя.

. гПредметизобретения

Способ измерения скорости газового потока путем создания облучением «меток газа и регистрации их движения, отл и чающи йся тем, что, с целью более точного определения скорости, поток газа облучается до такой степени, что в «метке образуются возбужденные и высвечивающиеся атомы, движение которых регистрируется известными опти ческими средствами.

J/