SU1012139A1 - Способ измерени распределени скоростей частиц в потоке - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ЧАСТИЦ В ЙОТОКЕ путем многбкратной регистрации изображени  потока частиц,получени  транспаранта с изображением потока частиц , Ьсвещени  транспаранта когерентным светой и измерени  распределени  интенсивности в Ш1оскости. дифракции Фраунгофера , 6 т ЗГИ ч а ю ц и и о и тем, что, с целью уменьшени  трудоемкости и повышеии  точности измерений в знакоперем еиных потоках, регистрацию нэ.обрёикени  потока частиц провод т на разнесенные учатски транспаранта, фотографируют картину дифракции фраунгофера т изображени  потока частиц на второй транспарант, освещают второй транспарант, когерентным светом а измерение распределени  интенсивносси света д плоскости дифракции фраунгофера(ПРОВОДЯТ дл  второго транспаранта и по получении результатам определ ют распределение скоростей в потоке частиц. Q 0 5 4 / ftfZ.f ю 00 «

Description

Изобретение относитс  к измерит «ой технике и может быть использозано дл  измерени  распределени  скоростей частиц в потоках жидкостей и. газов. Известен способ измерени  скоро тей частиц, при котором по длине трека, восстановленно1о с гологра мы, определ етс  скорость движени  Недостатками этого способа  вл ютс : большое число измерений дл определени «распределени  частиц по скорост м, необходимость освещать когерентным светом движущийс  поток частиц, не работоспособность при большой концентрации -частиц. Известен также способ измерени  распределени  скоростей в потоке частиц, состо щей из получени  транспаранта с многократным изобра жением частиц, освещени  транспаранта когерентным светом, измерени  распределени  интенсивности светового пол  в области . ; дифракции фраунгофера в двух ортогональных направлени х, по которьом получают распределение частиц по скорост м 2. . Недостатками данного способа  вл ютс  необходимость проведени  большого количества операций сканировани  ;световога пол  в различных направлени х, что делает спо;соб очень трудоемким и определение направлени  вектора скорости с -точ ностью до 180 . Цель изобретени  - уменьшение трудоемкости и повышение точности измерений в знакопеременных потоках . Поставленна  цель достигаетс  т тосогласно способу измерени  рас пределени  скоростей в потоке частиц путем многократной регистрации изображени  потока частиц,получени транспаранта с изображением потока частиц,освещени  транспаранта коге рентным светом и измерени  распределени  интенсивности света в плос кости дифракции Фраунгофера, регис рацию изображени , потока частиц провод т на разнесенные участки транспаранта, фотографируют картину дифракции Фраунгофера от изоб ражени  потока частиц на второй транспарант, освещают второй транс парант когерентным светом, а измерение распределени  интенсивности света в плоскости дифракции Фраунгофера прЪвод т дл  второго транспаранта и по полу-ченным резул . татам определ ют распределение скоростей в потоке частиц. На фиг. приведен вариант оптической схемы дл  регистрации многократного изображени  потока; на фиг.2 - структура транспаранта с многократным (двухкратным) изображением потока; на фиг.З - вариант оптической схемы дл  регистрации картины дифракции и получени  второго транспаранта; на фиг.4 - то же, дл  получени  визуализированного пол  скоростей в области дифракции Фраунгофера дл  второго транспаранта; на- фиг. 5 - структура картины светового пол  в области дифракции Фрэунгофера дл  второго транспаранта; на фиг.б - распределение интенсивности света в картине визуализированного пол  скоростей. Дл  измерени  скоростей потока частиц сначала осуществл ют фотографически или голографически многократную регистрацию изображени  на разнесенные участки транспаранта . На фиг.1 показан пример оптической схемы дл  фотографической регистрации такого изображени , Свет от источника 1 освещает движущийс  поток частиц 2, изображение которых с помощью объектива 3 проецируетс  с помощью фотозатвора 4 на транспарант 5. В качестве транспаранта можно использовать,например , ..фотопленку, фотопластинку или управл емый оптичес1 ий транспарант . На фиг. 2 представлена структура транспаранта 5, полученного в результате двухэкспозиционной регистрации. На участке 6 расположено изображение частиц при первой экспозиции, на участке 7 - при второй . Участки 6 и 7 транспаранта разнесены на рассто ние d . В результате освещени  такого транспаранта 5 (фиг.З) когерентным светом 8 от лазерного источника (не показанного ) , в плоскости выходного зрачка аплакатического объектива 9 образуетс  картина дифракции Фраунгофера транспаранта 5, котора  регистрируетс  на второй транспарант 10. Освеща  транспарант 10 когерент-: ным светом 11 (фит.4) в общем случае от другого источника (не показанного ) , в оптической системе 12 в плоскости выходного зрачка 13 получают снова картину дифракции Фраунгофера . Полученное в плоскости выходного зрачка 13 световое поле по существу представл ет собой визуализированное распределение частиц по скорост м.На фиг.5 схематически показана структура этого светового пол . Информационным  вл етс  участок 14,расположенный на рассто нии. с1 от оптической оси.При этом отсчет скорости произ водитс  от О. Вели поток движетс  вправо,то Ън находитс  за точкой О, (фиг.5) если

налево,то до точки О.Измер   распределение интенсивности света в направлении оси X (фиг.6 определ ют

по величине,положению и форме пиков величину и распределение потока час ,згиц по скорост м. .

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ЧАСТИЦ В ЙОТОКЕ путем многократной регистрации изображения потока частиц,получения транспаранта с изображением потока частиц, освещения транспаранта ко герентным светом и измерения распределения интенсивности света в плоскости . дифракции Фр'аун- ‘ гофера, ’ о т Зги чающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения точности измерений в знакопеременных notoxax, регистрацию изображения потока частиц проводят на разнесенные учатски транспаранта, фотографируют картину дифракции Фраунгофера изображения потока частиц на второй транспарант, освещают второй транспарант когерентным светом» а измерение распределения интенсивности; света в плоскости дифракции 'Фраунгофера _;проводят для второго транспаранта и по полученные результатам определяют распределение скоростей в потоке частиц.

   >·