Устройство для измерения скорости потока газа Советский патент 1961 года по МПК G01P5/18 G01P5/22 

Устройства для измерения скорости потока газа путем трасс1фования его плазменными метками и регистрации времени прохождения ими фиксированного расстояния между приемничками, содержащее ионизатор и измерительную схему с фотоумножителями, известны.

В предлагаемом устройстве в отличие от известных применены для обнаружения плазменных меток микрозонды, покрытые люминесценгным веществом.

Такое выполнение устройства повышает точность измерений и уменьшает пространственные осреднения скоростей.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

В потоке газа, движущегося в динамической трубе в направлении /. при пересечении им области 2 образуется некоторое количество n,ia3Miji при помощи источника 3 (источника рентгеновских лучей, быстрых частиц или электрического разряда). Плазма, представляющая собой совокупность положительных и отрицательных ионов, свободных электронов, фотонов, возбужденных атомов и молекул, находящихся в среде нейтральных молекул исследуемого газа, движется вместе с потоком. При прохождении микрозонда мимо поверхностей 4 и 5, покрытых люминесцентным веществом (сернистый цинк, виллемит и т. д.), плазма вь зывает их свечение. Поверхности микрозонда светятся под действием квантов ультрафиолетового излучения, испускаемых в ряде фоцессов, проис.ходящих при нейтрализации плазмы (рекомбинация, резонансное излучение атомов и т. д.). Обычными оптическ11-ии средствами это свечение обнаружить нельзя, ввиду того, что оно практически полностью поглощается даже весьма тонким слоем газа и тем более стеклом. Свечение поверх-ностей 4 II 5 (уже в видимой области снектра) при помощи объектива , расположенного за окном 8 в стенке 9 аэродинамической трубы, проектируется на фотокатоде фотоумножителей 10 и 11, находящихся в светонепроницаемой камере 12. Если интенсивность возбуждения газа i гочником 3 меняется по синусоидальному закону, то интенсивность свечения поверхностей 4 i 5 микрозонда 6 также меняется не синусоидально. Сдвиг фаз между этими двумя колебаниями при данном расстоянии между поверхностями 4 и 5 и постоянной частоте пбпятно

11ропорий н-ален скорости газа на этом участке. Колебания, зарегистрированные фртр множителями 10 и //, будучи усилены усилителями 13 и 14 подаются на фазометр 15, который .может быть нроградуирован H.eHbcpei.cictBtfiH.urio получения значений скорости. Меняя положение мик.розонда.|1..pOTsaKe, можно найти значение скорости в любой его обла . БЛа г6да||я в ысокой чувствительности регистрирующей системы раз:Леры поверхностей 4 ,и 5 могут быть весь.ма малыми. Это в свою очередь определяет небольшие размеры мерной базы 16 и, следовательно, высокое пространственное разрешение описываемого способа, т. е. повышает точность из.мерения и уменьшает пространственные осреднения скоростей. Ввиду того, что длина свободного пробега фотонов больше толш,ины пограничного слоя у поверхности микрозонда, влияние иограничного слоя на измеряемый савиг фаз отсутствует.

Предмет изобретения

Устройство для измерения скорости потока газа путе.м трассирования его плазменными .метками и регистрации времени прохождения ими фиксированного расстояния между приемниками, содержащее ионизатор и измерительную схему с фотоумножителями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшения нространсгвепных осреднений в нем применены для обнаруживания «меток микрозонды, покрытые люминесцентным веществом.