Устройство для измерения поля скорости потока жидкости

Устройство для измерения поля скорости потока жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И Е (11 447610

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено29.01.73 (21) 1876410/18-10 (51) М <л.

901 P 3/68 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.10.76.Бюллетень ¹37 (53) уды 532. 57 (088.8) (45) Дата опубликования описания01.03.77

Ю. Н, Власов, LL. Л. Зеликсон и А. М. Трохан (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯ СКОРОСТИ ПОТОКА

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в области гидродинамических исследований.

Известное устройство, содержащее лазер-нагреватель и регистрирующий теневой прибор, измеряет стационарное поле скоростей путем временной маркировки потока.

Однако оно не может применяться для исследования нестационарных течений, так как в этом случае необходима дополнительная пространственная маркировка потока.

Для измерения нестационарногс поля предлагаемое устройство содержит на выходе лазера последовательно расположенные электрооптический затвор и преобразователь частоты излучения и отклоняющую систему в виде двух плоских параллельных зеркал, размещенных на таком расстоянии одно от друго» го, чтобы отраженный луч пересекался с лучом, прошедшим преобразователь,в заданных точках, при этом в измеряемую жидкость введен фотохромный раствор, реагирующий на инфракрасное излучение.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. 25

На оптической оси лазера 1 установлены зеркальный электрооптический затвор 2, преобразователь 3 частоты лазерного излучения и оптическая часть прямоугольного гидрсканала 4, заполненного фотохромиым раствором.

По обе стороны гидроканала расположены отклоняющая система зеркал 5 и 6 и регистрирующий теневой прибор 7 и 8, Затвор 2 управляется блоком 9. Лазер служит импульсным источником ИК-излучения. Затвор представляет собой управляемое интерференционное зеркало и работает на полное отражение и полное пропускание лазерного излучения в зависимости оТ полярности додаваемогG на него с блока 9 напряжения. При отсутствии управляющего напряжения на затворе 2 последний работает как полупрозрачное зеркало.

Преобразователь частоты 3 представляет ссбой нелинейный элемент, генерирующий =--.ñ рую гармонику лазерного излучения. Гидроканал 4, снабженный прозрачными для преобразованного и инфракрасного излучения скн=-ми, заполняют фотохромным раствором со спектральной кривой поглощения, имеюшим максимум в области второй гармоники лазерного

3 4476 излучения. Время существования фотохромно го раствора в возбужденном состоянии должно быть не менее длительности импульса лазера 1. Отклоняющая система выполнена в виде двух параллельных диэлектрических зеркал 5 и 6 с максимально возможным отражением для ИК-излучения и прозрачного для источника света теневого прибора 7-8, собранного по обычной схеме ножа и щели, Источник света теневого прибора не должен возбуждать фотохромный раствор в гидроканале 4.

Устройство работает следующим образом.

Импульсное лазерное излучение длительностью с помощью электрооптического затвора 2 подается на преобразователь 3

35 частоты и возбуждает фотохромный раствор, создавая зону с повышенным коэффициентом поглощения для ИК-излучения (цветовую метку). Через отрезок времени, меньший Г, затвор переключается и направляет

MK-излучение на зеркала 5 и 6 отклоняющей системы. Многократно отражаясь от зеркал, лазерный луч пересекает цветовую метку, поглощаясь в ней значительно больше, чем в невозбужденной жидкости. Луч гасит фотохромную реакцию и создает серию тепловых меток, которые за счет расходимости лучей имеют индивидуальные размеры и расположены вдоль оси лазера 1.

Через промежуток времени М )) T эти метки смешаются вниз по потоку. Ilo их взаимному расположению можно определять продольные и поперечные актуальные скорости нестационарных потоков.

Если время жизни цветовых меток больше Т, то ими также можно проводить пространственно-временную маркировку. Электрооптический затвор в этом случае работает как полупрозрачное зеркало. В местах пересечения преобразованного и инфракрасного лучей фотохр омная реакция отсутствует из-за повышенной температуры. Прибор в этом случае работает без ножа Фуко и служит только для подсветки цветовых меток.

Формула изобретения

Устройство для измерения поля скорости потока жидкости, содержащее лазер и регистрирующий теневой прибор, о т л и ч а к— ш е е с я тем, что, с целью измерения нестационарного поля, оно содержит на выходе лазера последовательно расположенные электрооптический затвор и преобразователь частоты излучения и отклоняющую систему в виде двух плоских параллельных зеркал, размещенных на таком расстоянии одно от другого, чтобы отраженный луч пересекался с лучом, прошедшим преобразователь, в заданных точках, при этом B измеряемую жидкость введен фотохромный раствор, реагирующий на инфракрасное излучение.

447610

Составитель Ю.Харламов

Редактор Т.Иванова ТехредМ. Левицкая Корректор В, Куприянов

Заказ 5361/163 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4