УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ И РАЗМЕРОВ ОБЛАЧНЫХ КАПЕЛЬ• А1Ы1;Щ^ ТЕХЯИ»!Г:СКДЯ Б^В''ИОГГ!;л Советский патент 1965 года по МПК G01N15/00 G01W1/00 G01N21/85 

Известные фотоэлектрические устройства для исследования микроструктуры облаков,содержащие осветитель, щель, объектив, центральная часть которого закрыта диафрагмой, и линзу, собирающую свет, рассеянный частицами, на фотоэлектронный умножитель, не позволяют производить измерения в набегающем потоке капель диаметром порядка 20- 150 мк.

Описываемое устройство для измерения концентрации и размеров облачных капель диаметром порядка 20-150 мк отличается тем, что в центральную цилиндрическую часть его корпуса введена ориентированная навстречу потоку заборная трубка, длина которой в несколько, например в 5, раз больще радиуса центральной части корпуса устройства, но не превыщает величины, при которой начинается оседание капель на стенках трубки, а диаметр последней много больше, например в 20 раз, максимального диаметра измеряемых капель.

Выполнение устройства таким образом позволило предотвратить искажения спектра при концентрации капель диаметром порядка 20- 150 мк, возникающие при измерениях в набегающем потоке.

Осветитель состоит из лампы накаливания / и линзы 2 конденсатора, которая через щель 3 проектирует изображение нити лампы на объектив 4. Объектив дает двукратно умень5 щенное изображение щели 3 в точку, через которую проходят измеряемые капли, попадающие в устройство через заборную трубку 5 и выходящие из устройства через трубку 6. Центральная часть объектива 4 закрыта черными диафрагмами 7, размер которых обесиечивает полное перекрытие линзы 8. Линза 8 проектирует изображение щели 3 на диафрагму 9, которая защищает фотоумножитель 10. Размер щелевого отверстия в диафрагме 9

5 равен изображению щели в плоскости этой диафрагмы. В отсутствие капель в исследуемом потоке свет на линзу 8, а следовательно, и на фотоэлектронный умножитель 10 не попадает. Прямой свет от осветителя гасится

0 внутри устройства коническим гасителем 11. При пролете капель через световой пучок, рассеянный свет собирается линзой 8 на фотоэлектронный умножитель 10, электрические импульсы с которого подаются на регистрирующую схему 12. Регистрирующая схема содержит линейный усилитель импульсов и десять амплитудных дискриминаторов (на чертеже не показаны), сигналы с которых поступают на соответствующие измерители. Покася магнитоэлектрическим осциллографом (на чертеже не показан).

Для предотвращения искривления линий тока вблизи входного отверстия заборной трубки, центральная часть прибора выполнена в виде цилиндра радиусом R, ось которого расположена иернендикулярно направлению набегающего потока, а заборная трубка направлена навстречу потоку; диаметр трубки D выбран много меньшим ее длины L, и квадрат радиуса центральной части цилиндра выбран много меньшим квадрата длины трубки. При L2 величина скорости в заборной трубке отличается от скорости набегающего потока только на 4%. Увеличение длины заборной трубки приводит к увеличению ошибки в определении концентрации капель за счет осал дения их на стенках трубки. Поэтому Дочина трубки выбрана из условня, что на стенках трубки будут осаждаться не более 20% капель максимального измеряемого диаметра

V D

Кб- 10 d „„

где V - скорость:. на-бегающего потока воздуха.

Диаметр заборнбй трубки выбран в 20 раз превышающим raкcимaльный диаметр измеряемых капель. При этом ошибка от разбрызгивания максимальных капель на краях заборного отверстия не превышает 20%. Описываемый прибор позволяет регистрировать концентрацию капель до 15 частиц в 1 CMS. Устройство для измерения концентрации и

размеров облачных капель изготовлено в Институте прикладной геофизики ГУГМС при СМ СССР и испытано на -самолете типа И Л-14. Испытания показали пригодность устройства для измерения размеров и концентрации капель диаметром более 15 мк.

Предмет изобретения

Устройство для измерения концентрации и

размеров облачных канель диаметром порядка 20-150 мк, содержащее размещенные в корпусе осветитель, щель, объектив, центральная часть которого закрыта диафрагмой, и линзу, собирающую свет, рассеянный каплями, на фотоэлектронный умножитель, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искал ений при измерениях в набегающем потоке, в центральную цилиндрическз ю часть корпуса введена ориентированная навстречу потокузаборная трубка, длина которой в несколько, например в 5, раз больше радиуса центральной части корпуса устройства, но не превышает расчетной величины, при которой начинается оседание капель на стенках заборной трубки, а ее диаметр много больше, например в 20 раз, максимального диаметра измеряемых капель.

/ /ff