Устройство для измерения размера и скорости частиц двухфазного потока Советский патент 1990 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к исследованию двухфазных сред с помощью оптических методов и может быть использовано в энергетике, химической технологии, криогенной технике и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение диапазона точных измерений размеров и скоростей частиц.

На чертеже представлена схема / устройства„

Устройство для измерения размера и скорости частиц двухфазного потока содержит цилиндрический корпус 1, в котором соосно закреплены линзы 2 и смотровые трубы 3, выполненные заце- ло, со сквозным каналом 4 для прохода частиц и периферийными каналами для прохода газа, микрометрические винты 5 с цилиндрическими концами, установи ленные взаимно параллельно относительно их торцов в смотровых трубах по обе стороны от сквозного канала 4, источник 6 излучения - светоизлучающий диод АЛ-107 во второпластовой оболочке, установленный по оси смотровых труб 3, фотоприемник 7 - кремниевый фотодиод ФД-10К во второпластовой приставке, штуцер для подвода защитного газа 8, державку 9 для выхода проводов от источника 6 и приемника 7 измерения. Приемник 7 и источник 6 .установлены в фокусах линз 2. Винты 5 установлены попарно в смотровых трубах 3 перпендикулярно оси смотровых труб 3 о

Устройство работает следующим образом.

Перед проведением измерения регулируют расстояние между торцами винтов 5 на выбранный диапазон измерения так, чтобы ширина просвета была

СП

а

№ v

Ч

О

больше предполагаемого размера частиц, но не более чем в 10 раз. При размере меньшем размера частиц, не определяется их скорость по длительности прямоугольного импульса затенения, а при большем чем в 10 раз падает точность из-за малого сигнала затенения. Затем устройство собирают в корпусе 1 и подают защитный газ через штуцер 8 и перефирийные ка-, Налы и сверления смотровых труб 3„ Расход газа регулируют так, чтобы сравнять полные давления двухфазного Потока и защитного газа. После этого устройство помещают в исследуемый поток. Регистрируют сигналы ослабления с помощью анализатора дискретного спектра типа АИ-128 или вольтметра среднеквадратичных значений. При этом амплитуда ослабления некогерент- Ного излучения пропорциональна размеру частиц, длительность импульса - скорости частиц, а частота следования импульсов - концентрации.

При очень малом (051) относительном значении амплитуды затенения по сравнению с сигналом без частиц уменьшают размеры просвета между цилиндрическими концами винтов 5, а при равенстве амплитуды затенения значению освещенности без частиц увеличивают расстояние между торцами винтов 5,

ч

0

5

0

5

0

Проведенные испытания показали высокую точность измерения (7%) в газовом потоке, скорости которого приближались к скорости звука, при концентрации частиц 10f° I/м и радиусе 10- 100 мкм. Формула изобретения

Устройство для измерения размера и скорости частиц двухфазного потока, содержащее корпус со сквозным каналом для прохода частиц с располо- женными перпендикулярно ему смотровыми трубами, в которых установлены источник и приемник излучения с вмонтированными передними линзами и щелевыми диафрагмами, причем смотровые трубы содержат каналы для подачи защитного газа в пространство перед линзами, соединенные со штуцером подачи защитного газа, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона точных измерений размера и скорости частиц, щелевые диафрагмы установлены перед смотровыми трубами со стороны источника и приемника излучения и выполнены с регулируемой шириной щели в виде зазора между плоскими торцами цилиндров, диаметр которых превышает диаметр сквозного отверстия смотровых труб, причем цилиндры установлены с возможностью их возвратно-поступательного движения, параллельного оси канала для прохода частиц.

Изобретение касается исследования двухфазных сред с помощью оптических методов и может быть использовано в энергетике, химической технологии, криогенной технике и других отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение диапазона точных измерений. Устройство для измерения размера и скорости частиц помещается в двухфазный поток, частицы которого, проходя через счетный объем устройства, сформированной щелевыми диафрагмами в виде цилиндров, установленными в сквозном канале на пути луча, затеняют фотоприемник. Сигналы ослабления регистрируются и по ним определяется размер и скорость частиц. 1 ил.

Редактор Н„ Лазаренко

Составитель М„ Рогачев Техред ХЬОлийнык

Заказ 1058

Тираж 498

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Корректор Т. Малец

Подписное