Счетчик ледяных ядер

Счетчик ледяных ядер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< о 679904

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено0902.78 (21) 2576555/18-10 с присоединением заявки Но— (23) Приоритет— (5))М. Кл 2

G 0l W 1/00

G N 1/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК651.508 (088. 8) Опубликовано 15.0879. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 1508.79 (72) Авторы изобретения

Н.Ф. Андрианов, М.Ф. Бялельдинов, В.Г. Карпов, A. Г. Лактионов

Л.И.Сергеева, Б.И.Цветков и А.П.Черный (71) ЗаяВИтЕЛЬ Государственное специальное конструкторское бюро теплофиэического приборостроения (54) СЧЕТЧИК ЛЕДЯНЫХ ЯДЕР

Изобретение относится к области метеорологии, в частности к устройствам для измерения концентрации облачных и ледяных ядер в.атмосфере, для изучения процесса образования льдоядер, для дозиметрии загрязнения воздуха и изучения физики облаков.

Известны устройства для измерения концентрации льдоядер в атмосфере, содержащие две вертикальные пластины, покрытые льдом, между которыми проходит проба воздуха (1).

Недостатком таких устройств является малая высота и необходимость применения фильтров.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является счетчик льдоядер,содержащий цилиндрическую камеру предварительного охлаждения и увлажнения с соплом . расширения, жестко связанную с ней и расположенную вертикально под ней коническую облачную камеру, состоящую из коллектора антифриза и полости переохлаждения, оптическую систему, электронное регистрирующее устройство и низкотемпературный резервуар с сухим льдом в качестве охлаждающего устройства. В процессе работы счетчика происходит непрерывный забор пробы воздуха в камеру предварительного охлаждения и увлажнения ° Затем охлажденный и увлажненный воздух через сопло расширения, где он получает дополнительное охлаждение эа счет расширения объема, поступает в облачную камеру.

В этой камере происходит дальнейшее охлаждение пробы воздуха до образования переохлажденного облака. При наличии в облаке ядер кристаллизации иэ него начинают образовываться кристаллы льда. Оптическая система в нижней части камеры просматривает облако по мере его выхода иэ камеры, отличая частицы ядер от капель воды. Каждый льдокристалл вызывает электрический импульс, который регистрируется электронным устройством, определяющим концентрацию ядер в пробе воздуха. Стенки камеры непрерывно омываются потоком антиобледеняющей жидкости через коллектор антифриза во избежании образования льда на стенках полости переохлаждения. Охлаждение камер осуществляется рециркуляцией жидкого охладителя через низкотемпературный резервуар с сухим льдом (2).

679904 4

К недостаткам известного счетчик относится невысокая точность, выз- ванная образованием в некоторых местах поверхности полости переохлаждения льда, из-за неравномерного смывания ее стенок антиобледеняющей жидкостью..

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в счетчике льдоядер, содержащем камеру предварительногс охлажцения и увлажнения, облачную камеру ь форме усеченного- конуса с коллекгором-антифриза, охлаждающее устройство и устройства преобразования и регистрации, облачная камера выполнена с двойными стенками, внутренняя из которых сделана из пористого материала, при этом полость между стенками сообщена с охлаждающим устройством и служит коллектором антифриза.

На чертеже изображен. общий вид счетчика льдояйер, где:

1 — цилиндрическая камера предварительного охлаждения и увлажнения;

2 — коническая облачная камера; 3 оптическая система преобразованиями

4 — электронное регистрирующее устройство; 5 — однокаскадная термо.электробатарея; 6 — теплообменник охлаждающей воды для камеры предварительного охлаждения и увлажнения;

7 — двухкаскадная термоэлектробатарея; 8 — теплообменник антифриза для охлаждения облачной камеры;

9 - теплопоглощающие спаи однокаскадной термоэлектробатареи; 10 — те-. плопоглощающие спаи двухкаскадной термоэлектробатареи.

Насосы для воды и антифриза и вентиляторы, охлаждающие тепловыделяющие спаи термоэлектробатарей, на чертеже не изображены.

Счетчик льдоядер состоит иэ камер

1 и 2, жестко соединенных одна с другой и расположенных вертикально одна под другой. Камера 1 предназначена для предварительного охлаждения в области положительных температур и увлажнения воздуха до 100%.

Камера 2 предназначена для переохлаждения пробы воздуха в области отрицательных температур и представляет собой двойной конус с пористой внутренней стенкой, изготовленной, например, из стали марки Х18Н15-17М (ФНС) °

В нижней части камеры 2 находится оптическая система 3, которая служит для просматривания облака по мере выхода его из камеры.. Электронное регистрирующее устройство

4, расположенное отдельно от камер, автоматически подсчитывает концен трацию льдоядер в пробе воздуха.

Отдельно от камер расположены и термоэлектробатареи: однокаскадная 5

ic теплообменником 6 охлаждающей воды, предназначенной для охлаждения камеры 1, двухкаскадная 7 с теплообменником 8 для антифриза, предназначенного для охлаждения камеры 2. Теплообменник 6 расположен между теплопоглощающими спаями 9, теплообменник 8 — между теплопогло- . щающими спаями 10.

Счетчик работает следующим образом. Проба воздуха забирается а камеру 1, которая охлаждается водой из теплообменника 6 термоэлектробатареи 5. Регулированием тока на термоэлектробатарее проба воздуха легко охлаждается до требуемой температуры, близкой к 0 С и поступает в камеру 2. В камере 2, охлаждаемой антифризом иэ теплообменника 8 термоэлектробатареи 7, происходит переохлаждение пробы воздуха до отрицательных температур. Антифриз, прокачиваемый между стенок камеры 2, просачивается через внутреннюю стенку из пористой стали и равномерно смачивает ее. Это препятствует образо-, ванию льда ао всей внутренней поверхйости камеры. Из переохлажденного облака выпадают кристаллы льда, которые регистрируются и подсчитываются оптической системой 3 и электронным устройством 4.

В результате усовершенствования конструкции облачной камеры, повысилась степень точности измерения концентрации льдоядер в пробе воздуха,так как появилась воэможность более равномерного обмывания стенок облачной камеры антиобледеняющей жидкостью, и устранилась причина появления льда.

Формула изобретения Счетчик ледяных ядер, содержащий камеру предварительного охлаждения и увлажнения, облачную камеру в форме усеченного конуса с коллектором антифриза, охлаждающее устройство, а также устройства преобразования и регистрации, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, в нем облачная камера выполнена с двойными стенками, внутренняя иэ которых сделана из пористого материала, при этом полость между стенками сообщена с охлаждающим устройством и служит коллектором антифриза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дж.Ллорс, А.М.Синаруалла

Вертикальная термическая диффузионная камера. Тезисы докладов VIII международной конференции по Нуклеации, CQIA Миссури, 1973.

2. МЕЕ. Jndustries, ine, 1973

Mendocino, AItadena, .CaIifornia, 91001 (213) 794-1176.

679904

Составитель С. Непомнящая

Техред О. Андрейко Корректор H.Ìóñêà

Редактор И.Шубина

Заказ4784/40

Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4