Измеритель водности облаков Советский патент 1990 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к устройст- вам для измерения взвешенной в воздухе массы воды и может быть испопь- 8овано для изучения структуры облаков, атмосферных фронтов и процессов очищения атмосферы от твердых и газовых нримесей, а также в пром1.1шпенном производстве для контроля технологических процессов, связанных с двзлх- и трехфазными системами.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерений.

На чертеже схематически изображено устройство.

Измерителе водности представляет собой воздуховод, состоящий из заборного патрубка 1 , измерительной 2 и компенсационной 3 камер, соединенных между собой каленом А. Соединительно колено 4 имеет форму эллипсоида вращения и вьполнено симметрично относительно измерительной 2 и компенсационной 3 камер. Заборный патрубок 1 и измерительная камера 2 установлены соосно и образуют прямоточный канаЛо Торец заборного патрубка 1, обращенный к измерительной камере 2, установлен в плоскости максимального сечения колена А, Геометрические размеры измерительной 2 и компенсационной 3 камер равны друг другу. На стенках камер 2 и 3 установлены измерительные конденсаторы 5 и 6, подключенные к схеме 7 сравнения, имеющей выход на индикатор 8 и регистратор 9. Направление движения воздуха показано .стрелками. Присутствие в устройстве капель воды изображено кружочками. Весь воздуховод помещен в обтекаемый корпус 10, яв.ляющийся одновременно экраном от электромагнитных помех. Колено А формирует расширенную часть прямоточного канала и равномерный зазор вокруг выходного отверстия заборного патрубка 1, обеспечивая равномерное радиальное растекание части воздуха, вьпсодящего из патрубка 1 без увлечения капель воды.

Измеритель водности работает следующим образом,

Устройство в обтекаемом корпусе 10 выставляется за борт движущегося транспортного средства - автомобиля, самолета и т.д. в набегающий поток или подсоединяется к источнику разрежения. Исследуемая облачная среда всасывается заборным патрубком 1,

0

0

5

0

5

0

5

0

5

протягивается по измерительной камере 2 и выбрасывается наружу. Под дейс7- вием перепада давления между выходами заборного патрубка 1 и компенсационной камеры 3 часть воздуха растекается радиально из заборного патрубка 1 во все стороны колена А, за- папняет его, проходит компенсационную камеру 3 и выбрасывается наружу. Капли воды по инерции пролетают от выхода заборного патрубка 1 через колено А в камеру 2 и выбрасываются наружу. Вследствие малых значений радиальной составляющей скорости и большого угла поворота (более ) в компенсационную камеру не увлекаются и потому ее конденсатор отзывается лишь на флуктуационные характеристики воздуха, одинаковые для обеих камер. Диэлектрические проницаемости воздуха и водяного пара близки к единице, а сконденсированной воды 81. Это позволяет в любой момент времени определить содержание воды в измерительной камере путем сравнения емкостей конденсаторов 5 и 6. Таким образом, процесс измерения не зависит от относительной скорости измерителя водности и исследуемой облачной среды. Так как геометрические размеры конденсаторов 5 и 6 идентичны, а камеры 2 и 3 изготовлены из одного материала, то дестабилизирующие факторы вычитаются в электронном устройстве (схема сравнения) 7,- а индикатор

8дает показания непосредственно в единицах водности, определяемых при градуировке. В качестве регистратора

9может быть использован самописец, АЦПУ, магнитофон.

Использование соосности заборного патрубка с измерительной камерой и колена между ними с ответвлением в компенсационную камеру, расположенным не ниже торца заборного патрубка, позволяет пространственно разделить потоки воздуха и водяных капель и проводить измерение методом сравнения без улавлива1тая капель на подложку и изменения их фазового состава, т„е. повысить точность измерений, расширить диапазон измеряемых воднос- тей, повысить пространственное разрешение измерений в облаке за счет повышения быстродействия измерений водности облаков и снизить энергетические затраты на производство изме- р ений.

5 16104516

Формула изобретениялено, сечение которого больше суммарИзмеритель водности облаков, со-ного сечения измерительной н компендержащий измерительную и компенсаци-сационной камер, заборный патрубок

онизто камеры, измерительную схему,установлен соосно с измерительной

отличающийся тем, что, с-камерой и его торец, обращенньй

целью повьшения точности и быстродей-к измерительной камере, расположен

ствия, в него введен заборньй патру-внутри соединительного колена, прибок, измерительная камера вьпопненачем входное отверстие компенсадаонной

прямоточной и связана с компенсацион- д камеры расположено не ниже выходного

ной камерой через соединительное ко-среза заборного патрубка.

Изобретение относится к области метеорологии, к устройствам для измерения массового количества взвешенной в атмосфере облачной воды. Целью является повышение точности и быстродействия измерений. Устройство представляет собой две камеры, одна из которых измерительная 2, другая - компенсационная 3. Камеры связаны через соединительное колено 4, в колено соосно с изммерительной камерой введен заборный патрубок 1. В обеих камерах установлены емкостные датчики, датчик, расположенный в прямоточной камере, воспринимает значения содержания сконденсированной воды и искажающие факторы. В компенсационную камеру водяные капли не попадают, поэтому ее датчик не дает отклика на искажающие вариации давления, влажности, температуры. Измерение водности производится путем сравнения показаний обоих датчиков. 1 ил.