Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do optycznego pomiaru quasi-punktowej predkosci cieczy bedacej w prostoliniowym ruchu jednostajnym.Dotychczas stosowane sposoby i urzadzenia do pomiaru predkosci cieczy metodami bezdoty¬ kowymi polegaja glównie na wykorzystaniu fal ultradzwiekowych lub swietlnych. Znany jest sposób pomiaru predkosci cieczy oparty na wykorzystaniu zjawiska Dopplera przy zastosowaniu obu wyzej wymienionych rodzajów fal. Wedlug tego sposobu predkosc cieczy uzaleznia sie od róznicy czestotliwosci fal poruszajacych sie w przeciwleglych kierunkach w badanej cieczy. Znane sa równiez sposoby optycznego pomiaru predkosci cieczy polegajace na wytwarzaniu w cieczy banki gazu, co jest stosowane w przewodach o niewielkiej srednicy, wprowadzaniu barwnika, co jest stosowane najczesciej w ruchu laminarnym, lub innych cial odrózniajacych sie optycznie od badanej cieczy i pomiaru czasu przejscia tych cial przez okreslony odcinek przewodu lub koryta.Pomiar ten przeprowadza sie najczesciej przy pomocy ukladów fotoelektrycznych. Znane sa równiez sposoby pomiaru predkosci cieczy polegajace na pomiarze intensywnosci promienia swietlnego przechodzacego w poprzek koryta lub przewodu o przezroczystych sciankach.Istota sposobu wedlug wynalazku jest to, ze przeplywajaca w korycie lub przewodzie o przezroczystych sciankach ciecz oswietla sie w wybranym punkcie przekroju poprzecznego wiazka monochromatycznego swiatla równolegla do kierunku przeplywu cieczy i ciecz w obrebie tej wiazki obserwuje sie w plaszczyznie prostopadlej do kierunku jej przeplywu poprzez wirujacy pryzmat o kwadratowej podstawie, posiadajacy regulacje obrotów umozliwiajaca uzyskanie sredniej i chwilo¬ wej predkosci katowej pryzmatu, powodujacej znieruchomienie obserwowanego obrazu cieczy w obrebie wiazki w kazdym polozeniu pryzmatu. Wówczas predkosc cieczy wyznacza sie mierzac srednia predkosc katowa pryzmatu w warunkach znieruchomienia obserwowanego obrazu cieczy, przy czym te predkosci sa wzajemnie zalezne liniowo. Zaleznosc pomiedzy predkoscia cieczy i srednia predkoscia katowa pryzmatu jest wyznaczona bez uprzedniego doswiadczalnego tarowa¬ nia, wylacznie na podstawie znajomosci wspólczynnika zalamania swiatla materialu, z którego wykonanyjest pryzmat, a dzieki zastosowaniu swiatla monochromatycznego, wspólczynnik ten nie jest zalezny od dyspersji materialu.2 123966 Istote urzadzenia wedlug wynalazku stanowi modulator predkosci katowej sprzegniety z prostopadlosciennym pryzmatem o kwadratowej podstawie oraz z silnikiem, z którym sprzezony jest tez miernik predkosci katowej, sluzacy do posredniego pomiaru sredniej predkosci katowej pryzmatu poprzez pomiar obrotów walu silnika.Modulator predkosci katowej przetwarza jednostajna predkosc katowa walu silnika na zmienna predkosc katowa pryzmatu, przy czym predkosc ta uzalezniona jest od wartosci kata nachylenia bocznej plaszczyzny pryzmatu do linii obserwacji oraz wspólczynnika zalamania swiatla materialu pryzmatu, W tym celu modulator zawiera krzywke napedzana i krzywke nape¬ dzajaca o równych obwodach oraz stalej i niezaleznej od polozenia krzywek odleglosci ich osi obrotu. Krzywki te maja na swych obwodach uzebienia w celu przenoszenia ruchu obrotowego. W przypadku przenoszenia tego ruchu za pomoca wzajemnego tarcia obu obwodów krzywek na obwodach tych krzywek usytuowany jest przynajmniej jeden zab i odpowiadajacy mu na drugiej krzywce wrab, które zazebiaja sie w momencie, gdy naroze pryzmatu przecina promien obserwacji cieczy.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia i jego usytuowanie wzgledem kierunku przeplywu badanej cieczy, fig. 2 — schematyczny przekrój modulatora predkosci katowej uwidaczniajacy wspóldzia¬ lanie poszczególnych czesci skladowych modulatora i jego polaczenie z pryzmatem i silnikiem, fig. 3 — schemat rozmieszczenia elementów modulatora w rzucie pionowym.Ciecz 4 porusza sie w korycie lub przewodzie o przezroczystych sciankach 3 z predkoscia „v*\ Wiazka monochromatycznego swiatla spójnego 5 wysylana jest przez urzadzenie emitujace 10, a obraz tej wiazki powstajacy na drodze promienia obserwacji 2 jest sledzony poprzez znane powiekszajace urzadzenie optyczne 9. Prostopadloscienny pryzmat 1 sprzegniety jest za posred¬ nictwem modulatora predkosci katowej 6 z silnikiem 7, z którym to silnikiem sprzegniety jest tez miernik 8 rejestrujacy predkosc katowa walu tego silnika.Modulator predkosci katowej sklada sie ze sprzegnietego z pryzmatem kola pryzmatu 11, krzywki napedzanej 12, krzywki napedzajacej 13, przekladni obrotów 14 i kola napedowego 15.Dlugosc obwodu kola pryzmatu 11 jest wielokrotnoscia dlugosci obwodu krzywki, najkorzystniej czterokrotna, zas dlugosc obwodu kola napedowego 15 jest równa dlugosci obwodu krzywki.Cierne krzywki posiadaja korektor wzajemnego polozenia 17 w postaci pojedynczego zeba i odpowiadajacego mu na drugiej krzywce wrebu tak umiejscowiony, ze zazebienie nastepuje w momencie, gdy naroze pryzmatu 16 przecina promien obserwacji 2.Sposób oraz urzadzenie wedlug wynalazku pozwalaja na pomiar predkosci nawet w bezpos¬ redniej bliskosci scianek koryta lub przewodu i nadaja sie do zastosowania szczególnie przy malych predkosciach przeplywu, dla których praktycznie niemozliwe jest stosowanie mechanicznych metod pomiaru.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób optycznego pomiaru auasi-punktowej predkosci cieczy, znajdujacej sie w jedno¬ stajnym ruchu prostoliniowym, znamienny tym, ze ciecz oswietla sie w wybranym punkcie przek¬ roju poprzecznego wiazka monochromatycznego swiatla spójnego równolegla do kierunku przeplywu cieczy i ciecz w obrebie tej wiazki obserwuje sie w plaszczyznie prostopadlej do kierunku jej przeplywu poprzez wirujacy pryzmat o kwadratowej podstawie posiadajacy regulacje obrotów umozliwiajaca uzyskanie sredniej i chwilowej predkosci katowej pryzmatu powodujacej znierucho¬ mienie obrazu cieczy w obrebie wiazki w kazdym polozeniu pryzmatu, a predkosc cieczy w obrebie wiazki wyznacza sie mierzac srednia predkosc katowa pryzmatu w warunkach znieruchomienia obrazu cieczy. 2. Urzadzenie do optycznego pomiaru auasi-punktowej predkosci cieczy, znajdujacej sie w jednostajnym ruchu prostoliniowym, znamienne tym, ze ma modulator predkosci katowej (6) sprzegniety z prostopadlosciennym pryzmatem (1) o kwadratowej podstawie oraz z silnikiem (7), z którym sprzegniety tez jest miernik (8), wskazujacy obroty walu tego silnika. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze modulator predkosci katowej (6) ma krzywke napedzana (12) i krzywke napedzajaca (13) o równych obwodach oraz stalej i niezaleznej123 966 3 od polozenia krzywek odleglosci ich osi obrotu, przy czym krzywka napedzana (12) sprzezona jest za posrednictwem kola napedowego (15), którego obwód równy jest dlugosci obwodu krzywki, z kolem pryzmatu (11), którego obwód jest wielokrotnoscia dlugosci obwodu krzywki, najkorzyst¬ niej czterokrotna. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze w przypadku przenoszenia ruchu obroto¬ wego za pomoca tarcia, krzywka napedzajaca (13) i krzywka napedzana (12) maja korektor wzajemnego polozenia (17) wykonany w postaci przynajmniej jednego zeba i odpowiadajacego mu na drugie krzywce wrebu tak umiejscowione, ze zazebienie nastepuje w momencie, gdy naroze pryzmatu (16) przecina promien obserwacji (2).Fig .1123966 16 111 12 1314 16 11 1215 13 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL