CS250836B1 - Zařízeni pro simultánní měření extinkce ve dvoufázových soustavách - Google Patents

Abstract

ReSení se týká zařízení pro simultánní měření extinkce ve dvoufázových soustavách. Zařízení je tvořeno tak, že na jiákladové desce (16) je umístěna vstupní clona (15) a vstupní objektiv (14). Za vstupním ebjektivem (14) je umístěn přestavitelný hranel £12) v jehož směru odrazu paprsku v zaměřovači větvi (18) je postupně umístěn pevný hranel (13), zaměřovači matnice (11) a výstupní ekulár (10). Ve směru průchodu paprsku přestavitelným hranolem (l2)je umístěn vícenásobný dělič (17). U výstupních ploch vícenásobného děliče (17) jsou umístěny Interferenční filtry (i, 2, 3, 4) a fotodetektory (5, 6, 7, 8). Ve směru optické osy (19) vstupního objektivu (14) je uspořádaný fotodetektor (7) uložen přesuvně mimo optickou osu (19) je umístěna pomocná matnice (9).

Description

Vynález se týká zařízení pro simultánní měření extinkce ve dvoufázových soustavách, u něhož se řeěí optická soustava.

Pro vyšteřování panametrů, to znamená rozměrů a počtu respektive koncentrace jedné fáze dvoufázové opticky průhledné soustsvy, jakou je například mokrá pára, mlha suspenze latexu ve vodě, mléko, instantní prášky a podobně se používá bezkontaktní optická metoda, využívající zeslabení monochromatického světla proSlého vrstvou dvoufázové soustavy. Zeslabení světelné intenzity do směru průchodu světla je při splnění určitých fyzikálních podmínek způsobeno tak zvaným Mievovým rozptylem světla na částicích. Optické sondy, využívající této fyzikální skutečnosti, se používají i u parních turbíny v jejich mokrých částech, kde výrobce i provozovatel turbiny potřebují informace o vzniku a o místě vzniku kondenzace vodní páry z hlediska efektivnosti a bezpečnosti provozu parní turbíny. Běžně se měří extinkce světla zařízeními na několika vlnových dálkách a to postupně v různých časech. Na základě těchto několika měření lze pak vypočítat střední hodnotu průměru kapek, jejich počet v objemové jednotce a určit i vlhkost páry v měřeném prostěru. Požadavek měřeni extinkce světla na nšljhlika vlnových délkách vede ktemu, že se měřený prostor postupní prosvětluje monochromatickými rovinnými světelnými vlnami. So ověem předpokládá, aby sledovaný proces kondenzace vodní páry byl v čase i prostoru invariantní, tj. stacionární. Jestliže není tato podmínka splněna, je následná analýza naměřených hodnot extinkcí problematická, náročná a nedává jednoznačné a spolehlivé výsledky.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro simultánní měření extinkce ve dvoufázových soustavách podle vynálezu, jehož podstatou je to, že za vstupním objektivem na základová desce je umístěn přestavitelný hranol, v jehož směru odrazu paprsků v zaměřovači větvi je umístěn pevný hranol, zaměřovači matnice a výstupní okulár. Ve směru průchosu paprsku je umístěn vícenásobný dělič tvořený třemi vzájemně spojenámi pravoúhlými hranoly, u jejichž výstupních ploch jsou umístěny interferenční filtry a fofodetektory. Ve směru optické osy vstupního objektivů je uspořádaný fotodetektor uložen přesuvně mimo optickou osu, na jejímž konci je umístěna pomocná matnice.

Nový účinek je spatřován v tom, že zařízení umožňuje simultánní měření světelné extink ce na několika vlnových délkách a lze ji proto výhodně použít i tehdy, když není zaručena stacionárnost sledované kondenzace vodní páry, respektive sledovaného stavu nějaké dvoufázové soustavy. Vícenásobný světelný dělič rozdělí světelnou «lnu na více světelných svazků. Tyto světelné svazky přes interferenční filtry s různou spektrální propustností z nichž vytvoří mmnochromatické světelné svazky, které pak dopadají na fotodetektory. Tím jsou splněny podmínky simultánní detekce extinkce na různých vlnových délkách. Seěení vícenásobného děliče je výhodné proto, že opticky aktivní plochy jsou chráněny proti vlivům okolí.

Na připojených výkresech je schematicky znázorněno zařízení pro simultánní měřeni extinkce ve dvoufázových soustavách podle vynálezu, kde na obr. 1 je schéma zařízení a na obr. 2 je znázorněn samotný vícenásobný dělič.

Zařízení je tvořeno tak, že na základové desce 16 je umístěna vstupní clona 15 a vstup ním objektivem Irf. Za vstupním objektivem 14 je umístěn přestavitelný hranol £2, $ jehož směru edrazu paprsků v zaměřovači větvi 18 je umístěn pevný hranol 13. zaměřovači matnice 11 a na konec, výstupní okulár 1 0. Ve směru průchodu paprsků je umístěn vícenásobný dělič 17. Vícenásobný dělič 17 je vytvořen ze tří pravoúhlých hranolů 20, 2J_, 22 které jsou stmeleny a na styčných plochách jsou opatřeny částečně propustnými vrstvami 23. 24. U výstupních ploch vícenásobného děliče 17 jsou umístěny interferenční filtry 1, 2, 2 a fotodetektery £, 6, 2, 8. Ve úměru optické osy 19 vstupního objektivům je uspořádaný fotodetektor 2 uložen přesuvně mimo optickou osu 19.

Na konci eptické osy 19 je umístěna pomocná matnice 2· Sledévaný prostor vyplněný dvoufázovou soustavou je prosvětlován kolimovanou tj. rovinou polychromatickou světelnou vlnou, tj. bílým světlem, eventuálně výhodně kmitočtově modulovanou.

Když tato světelná vlna, ovlivněná stavem dvoufázové soustavy, přejde měřeným prostorem a nese světelnou informací o dvoufázové soustavě, je přivedena přes vstupní ulánu 15 a vstupní objektiv 14'. je-li odsunut stranou přestavítelný hranol 12. na vícenásobný dělič 12, který rozdělí vstupní světelný svazek na čtyři dílčí světelná svazky stejné nebo rozdílné intenzity, dle potřeb detektoru.

Ty pak dopadají na interferenční filtry 1, 2, J, 4 a následně na čtyři fetedetektery ít Ř, 1, §· Přestavítelný hranol 12 a pevný hranol 13 jsou optické prvky zaměřovači větve 18 lze spolu se zaměřovači matnicí ϋ a výstupním okulárem 10. Pomocí této .zaměřovači větve 18 zkontrolovat, je-li přestavitelný hranol 12 za vstupním objektivem 14. zda na všechny fotodetektory 2, 6, 2, § dopadají monochromatické světelné svazky. Uležení vícenásobného děliče 12 se opticky seřídí pomocí pomocné matnice £, která je umístěna na konci optické osy 12· Z vícenásobného děliče 17 dostaneme čtyři světelné paprsky, z nichž dva a dva jsou spolu rovnoběžné respektive na sebe kolmé, takže je lze snadno detektovat prostorově výhodně rozloženými fotodetektory £, 6, 2, 8. Takto lze vytvořit soubor čtyř světelných vln z jedné původní světelné vlny, neseucí informaci é sledované soustavě.

Claims (1)

1. Zařízení pro simultánní měření extinkce ve dvoufázových soustavách sestávající ze základové desky, na které je umístěna vstupní clena s objektivem, na níž jsou uspořádány optické prvky zaměřovači soustavy a měřící soustavy, která obsahuje vícenásobný dělič s částečně propustnými vrstvami, vyznačující se tím, že za vstupním objektivem (14) je umístěn jednak přestavitelný hranol (12), v jehež směru odrazu paprsků v zaměřovači větvi (18) je postupně umístěn pevný hranol (13), zaměřovači matnice (11) a výstupní okulár (40) a jednak ve směru průchodu paprsků je umístěn vícenásobný dělič (17), tvořený třemi vzájemně spojenými pravoúhlými hranoly (20, 21, 22), u jejichž výstupních ploch jsou umístěny interferenční filtry (1, 2, 3, 4) a fotodetektory (5, 6, 7, 8), přičemž ve směru optické osy (19) vstupního objektivu (14) je uspořádaný fotodetektor (7) uložen přesuvně mimo optickou osu (19), na jejímž konci je umístěna pomocná matnice (9).