Способ интерференционных измерений показателя преломления аксиальносимметричных сред

Способ интерференционных измерений показателя преломления аксиальносимметричных сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О тт И «А Н И Е »714252

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстыческик республик

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Запвлеио 27.10.77(21) 2536721/18-25 (51) М. I(g.

5 01 N 21/46 с присоединением заявки М (23) Приоритет

1Ъеударствекьй квинтет

CCCt ю илам кзебретений н еткрыткк

Опубликовано 05.02,80. Бюллетень М .5

Дата опубликования описания 05.02,80 (53) УДК 535. . 3 22.4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю. El Бабичев, С. Я. Ловков, А. П. Овечкин и Н. Я. Ревтович (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИНТЕРфЕРЕНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ АКСИАЛЬНО СИММЕТРИЧНЫХ РЕД

Изобретение относится к области интерференционных исследований прозрачных . сред и может быть использовано в газовой динамике, например, при исследованиях в аэродинамических трубах и аэро» динамических трассах.

Известен способ, применяемый при газодинамических исследованиях, согласно которому требуется получение двух интерференционных картин в монохроматичес1Î ком и белом свете, для чего необходимо применение сложного оборудования, а в некоторых случаях, например, при интерференционных исследованиях быстро протекающих процессов этот способ практичесэ

15 ки, неприменим (1).

Известен также способ интерференционных измерений показателя преломления аксиально-симметричных сред путем получения в монохроматическом свете интерференционной картины, на которой выбирают сечение, перпендикулярное оси симметрии среды, и измеряют расстояние вдоль сечения от середины темных и свет-, 2 лых полос до оси симметрии с одной стороны P).

Далее проводят касательную к скачку плотности в точке ее пересечения с выбранным сечением, по величине угла этой касательной с осью симметрии и числу

Маха, измеренному в эксперименте, определяют отношение плотностей за и перед скачком уплотнения, при этом для получения результата проводят идентификацию интерференционных полос, а затем переходят к расчету распределения показателя преломления вдоль сечения.

Этот способ позволяет проводить измерения по интерференционным картинам, полученным в монохроматическом свете.

Однако этот способ обладает следуюши- ми недостатками: влияние исходной настройки аппаратуры ns результаты измерения, поскольку для реализации этого способа требуется получение интерференционнъrx картин при исходной настройке только на интерференционные полосы, перпендикулярные оси симметрии среды, что требу714252

40 ет проведения дополнительных часто дорогостоящих (испытаний) экспериментов, Кроме того, ограничена область иссле-. дуемых сред, т. е. измерения по этому способу могут быть проведены для сред, в которых имеются скачки плотности, а применение его для интерференционных измерений друтих газодинамических процессов, невозможно, из-за отсутствия скачков плотности; в этих течениях.

Кроме того, применение дополнительного оборудования для измерения числа

Маха, а также такие технологические операции, как определение угла наклона касательной скачке плотности к оси симмет 15 рии, определение плотности за и перед скачком уплотнения, а также идентификация интерференционных полос, усложняют условия проведения интерференционных измерений.

Пель предлагаемого изобретения — исключение влияния исходной настройки аппаратуры на результаты измерения, расширение области "исследуемых, сред и упрсицение процесса измерения, Лля этого дополнительно измеряют расстояние от середины темных я светлых полос до оси симметрии с другой ее стороны, интерполируют расстояния между интерференционными полосами с обеих сто-З рон от оси симметрии, а распределение величины показателч преломления вдоль сечения определяют по результату сложения обратных значений интерполированных расстояний между интерференционными полосами в выбранном сечении. На чертеже представлена интерференционная картина обтекания сферы потоком с проязвольным наклоном янтерференционных полос перед исследуемой средой.

Для реализации способа получают интерференционную картину в монохроматичес ком свете с произвольной исходной настройкой, выбирают на ней сечение 2-2, 45 перпендикулярное оси симметрии исследуемой среды, измеряют вдоль сечения расстояния от середин темных иля светлых полос Ма отрезках 03 и 04 до оси симметряя, определяют расстояние между полоcBMR

4Ч 5 Ж вЂ” 2Ч 1 1+4 по обе стороны от оси симметрия. Провед-ние измерений расстояний до середины темных или светлых полос по другую сто55 рону от оси симметрии не требует дополнительной аппаратуры и не усл6жняет измерение. Распределение величины показателя преломления вдоль выбранного сечения определяют по соотношению: о

-1(n 4"о = ) Е () (г -„ > дч

1" з где ф(1 )- показатель преломления в среде; щ — показатель преломления в невозмущенной области;

à — радиус границы cpenbr.;

1, y — Коордниаты, 9 ()= — +— (" у 9 — значение рефракции, по результату сложения обрат ных значений интерполированных расстояний между интерференционными полосами вдоль выбранного сечения. Таким образом, измерение показателя преломления реализуется при произвольной исходной настрой-, ке устройства, это особенно важно пря проведении дорогостожцих экспериментов, т. е. отпадает необходимость в проведении дополнительных испытаний.

Кроме того, этот способ позволяет проводить измерения для сред не имеющих скачков плотности, поскольку не требует привязки к газодинамическим соотношениям среды и может быть использован для интерференционных измерений, например, струйных течений, тепловых потоков газа и др., что сутцественно расширяет область применения способа. Это объясняется тем, что предлагаемая методика интерференционных измерений позволяет отказаться от идентификации интерференционных полос.

Отказ от идентификации полос позволяет также сократить ряд технологических операций (измерение числа Маха, определение угла наклона касательной и др.) и тем самым существенным образом упростить процедуру измерения, что дает возможность применения средств автомажзации такого рода интерференционных измерений.

Формула изобретении

Способ интерференционных измерений показателя преломления аксяально-симметричных сред путем получения в монохроматическом свете интерференционной картины, на которой выбирают сечение, перпендикулярное ося симметрии среды и измеряют расстояние вдоль сечения от середины темных я светлых полос до оси симметрии с одной стороны, о т л яч. & 10 шийся темь чтое с целью ис"

714252

5 ключения влияния исходной настройки ап1 паратуры на результаты измерения, расширения области исследуемых сред н упрощения процесса измерения, дополннтельно измеряют расстояние от середины темных и светлых полос до оси снмметрии с другой ее стороны, интерполируют расстояния между интерференционными полосами с обеих сторон от оси симметрии, а распределение величины показателя пре- О ломления вдоль сечения определяют по результату сложения обратных значений интерполированных расстояний между нн/ терференционными полосами в выбранном сечении.

Источники информации, принятые во внимание при експертизе

1. Ладенбург P. У. Физические измерения в газовой динамике при горении, М., "Иностранная литература", 1957, с. 60-73.

2. Авторское свидетельство СССР № 280920, кл. G 01 N 21/46, 1 969.

Заказ 9275/39 . Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

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

Составитель В. Белогольский

Редактор E. Павлов Техред М. Келемеш, Корректор