RU2347626C1 - Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем - Google Patents
Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2347626C1 RU2347626C1 RU2007134776/12A RU2007134776A RU2347626C1 RU 2347626 C1 RU2347626 C1 RU 2347626C1 RU 2007134776/12 A RU2007134776/12 A RU 2007134776/12A RU 2007134776 A RU2007134776 A RU 2007134776A RU 2347626 C1 RU2347626 C1 RU 2347626C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image
- test object
- atomizer
- sprayer
- indicator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в экспериментальной гидродинамике аэродисперсных потоков для определения качества распыливания топлива при безмоторных испытаниях элементов топливной аппаратуры, в частности распылителя. Способ включает сравнение регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя. Предварительно аэродисперсный поток жидкости распыливают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой, в плоскости предмета устанавливают тест-объект с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости прибора с зарядовой связью цифровой или видео камеры, и регистрируют показатель излучения. В качестве регистрируемого показателя излучения используют контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя, а в качестве эталонного показателя - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя. Существенно повышается точность качества распыливания жидкости распылителем и снижается стоимость реализации способа. 3 ил.
Description
Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике аэродисперсных потоков и может быть использовано для определения качества распыливания топлива при безмоторных испытаниях элементов топливной аппаратуры, в частности распылителя.
Известен способ определения дисперсности распыливания жидкости распылителем, основанный на явлении рассеяния плоской монохроматической волны света каплями аэродисперсного потока, заключающийся в многократной регистрации и усреднении интенсивности излучения, рассеянного в малых углах распыленной жидкостью при прохождении лазерного луча через отверстия в стенках светонепроницаемой камеры впрыска поперек направления впрыска распыленной жидкости (Ю.Ф.Дитякин. Распыливание жидкости/ Л.А.Клячко, Б.В.Новиков, В.И.Ягодкин. - М.: Машиностроение, 1977. - С.187-189).
Недостатком способа является невозможность его применения для аэродисперсных потоков из-за усреднения показателя дисперсности распыливания жидкости распылителем в различных фазах развития нестационарной струи и низкие функциональные возможности определения дисперсности распыливания жидкости распылителем в объеме аэродисперсного потока из-за необходимости проведения многократных измерений в различных направлениях сечения анализируемого объема аэродисперсною потока.
Также известен способ проверки функции распыливания распылителя, заключающийся в сравнении регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя. В качестве показателя излучения исследуемого распылителя используют контрастность изображения поверхности детекторной пластины, на которую производят однократное напыление, полученную от камеры. Соответствующий показатель излучения эталонного распылителя получают предварительно (Заявка JP В №61-51730, МКИ4 G01М 19/00, В05В 1/00).
Недостатками данного способа являются низкая точность вследствие появления дополнительных погрешностей, возникающих из-за разрушений структуры аэродисперсного потока, создаваемых детекторной пластиной, вносимой в исследуемый поток; субъективность определения соответствия исследуемого распылителя эталонному распылителю и отсутствие возможности применения для определения качества распыливания в разных фазах развития аэродисперсных потоков жидкости из-за того, что на детекторной пластине остаются частицы жидкости в течение всего цикла распыливания; отсутствие оперативности определения соответствия исследуемого распылителя эталонному распылителю вследствие узких технологических возможностей, обусловленных необходимостью подготовки поверхности детекторной пластины перед каждым циклом распыливания.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ определения качества распыливания жидкости распылителем, заключающийся в сравнении регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя. В качестве показателей излучения просвечиваемого стробированием аэродинамического потока жидкости используют отношение средних интенсивностей отраженного от аэродисперсного потока жидкости и прошедшего аэродисперсный поток жидкости излучения для исследуемого распылителя и отношение средних интенсивностей отраженного от аэродисперсного потока жидкости излучения и прошедшего аэродисперсный поток жидкости излучения для эталонного распылителя (патент RU 2183509,МПК7 В05В 1/00, В05В 12/00).
Основным недостатком данного способа является то, что аэродисперсный поток жидкости лежит в плоскости предмета двух видеокамер, поэтому чтобы объем аэродисперсного потока жидкости не влиял на качество изображения в плоскости изображения, то есть в плоскости фотоприемников, видеокамеры должны обеспечивать большую глубину резкости, которая достигается малыми увеличениями объектива видеокамер, а малое увеличение создает малое изображение размеров аэродисперсного потока жидкости в плоскости фотоприемника. Кроме того, малые изменения угла оси распыла аэродисперсного потока жидкости ведут к большим изменениям интенсивностей излучения отраженного от аэродисперсного потока жидкости и прошедшего через аэродисперсный поток жидкости. В конечном итоге эти факторы приводят к большой погрешности измерений. Применение двух телевизионных камер также приводит к увеличению погрешности измерений, а также и к увеличению стоимости данного способа.
Предлагаемый оптический способ решает задачу повышения точности качества распыливания жидкости распылителем и снижение стоимости реализации способа.
Указанная задача решается тем, что в оптическом способе определения качества распыливания жидкости распылителем путем сравнения регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя согласно изобретению предварительно аэродисперсный поток жидкости распыливают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой. В плоскости предмета устанавливают тест-объект с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости прибора с зарядовой связью (ПЗС) цифровой или видеокамеры, и регистрируют показатель излучения. В качестве регистрируемого показателя излучения используют контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя, а в качестве эталонного показателя - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя, значения которых определяют по следующим выражениям:
где Сис - контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя;
n,p - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;
Emaxij - максимальная освещенность изображения тест-объекта в точке с координатами (i,j) для исследуемого распылителя;
Emaxij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке
с координатами (i,j) для исследуемого распылителя,
где Сэт - контраст в изображении тест-объекта для эталонного
распылителя;
n,p - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;
Emaxij - максимальная освещенность в изображении тест-объекта в
точке с координатами (i,j) для эталонного распылителя;
Emaxij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке
с координатами (i,j) для эталонного распылителя.
Повышение точности достигается тем, что объект исследования помещают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой. В плоскости предмета устанавливают тест-объект и фокусируют его изображение в плоскости ПЗС цифровой или видеокамеры. Настройка системы тест-объект - камера остается неизменной. Объект исследования представляет аэродисперсный поток жидкости, через которую проходит световой поток, отраженный от тест - объекта. Контраст в изображение тест-объекта зависит от свойств среды: величины капель, их количества и однородности.
Предлагаемый способ определения качества распыливания жидкости распылителем поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема устройства для определения качества распыливания жидкости распылителем, реализующего этот способ; на фиг.2 представлен общий вид тест-объекта с темными и светлыми концентрическими окружностями, на фиг.3 - часть тест-объекта.
Кроме того, на фиг.3 дополнительно показано следующее:
а - ширина светлого кольца тест-объекта, мм.
А - расстояние между центрами светлых колец тест-объекта, мм.
Устройство для определения качества распыливания жидкости распылителем, реализующее предложенный способ, снабжено тест-объектом 1, установленным в плоскости предмета 2, с темными и светлыми концентрическими окружностями, центр которого совпадает с осью симметрии исследуемого распылителя 3, формирующего аэродисперсный поток 4 жидкости, блоком сравнения 5, выполняющим функцию сравнения контрастов, получаемых от исследуемого распылителя 3, и контраста эталонного распылителя, цифровой или видеокамеры 6.
Исследуемый распылитель 3, цифровая или видеокамера 6 и блок сравнения 5 связаны электрической схемой 7.
Концентрические кольца тест-объекта имеют коэффициент заполнения К≥0,5. Коэффициент заполнения К (см. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов/ Ю.Г.Якушенков. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Логос, 1999. - С.239) определяется по формуле:
где а - ширина светлого кольца тест-объекта, мм;
А - расстояние между центрами светлых колец тест-объекта, мм.
Способ определения качества распыливания жидкости распылителем осуществляется следующим образом.
Предварительно аэродисперсный поток 4 жидкости распыливают между плоскостью предмета 2 и цифровой или видеокамерой 6. В плоскости предмета 2 устанавливают тест-объект 1 с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости ПЗС цифровой или видеокамеры 6. Световой поток, отражаясь от тест-объекта 1 и проходя через аэродисперсный поток 4, формирует изображение тест-объекта 1 на ПЗС цифровой или видеокамеры 6, сигнал с которой передается на блок сравнения 5. Регистрируют показатель излучения, в качестве которого используют контраст в изображении тест-объекта 1 для исследуемого распылителя 3. Значение контраста в изображении тест-объекта 1 для исследуемого распылителя 3 определяют в соответствии с выражением (1), а значение контраста в изображении тест-объекта 1 для эталонного распылителя определяют в соответствии с выражением (2). При этом контраст в изображении тест-объекта 1 по выражению (2) определяют заранее.
Сравнение контрастов для исследуемого и эталонного распылителей производят в соответствии с выражением:
По последующему сравнению контрастов исследуемого и эталонного распылителей в соответствии с выражением (3) судят о качестве распыливания жидкости исследуемым распылителем и соответствии исследуемого распылителя эталонному распылителю.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет решить проблему повышения точности и снижения стоимости.
Claims (1)
- Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем путем сравнения регистрируемого показателя излучения аэродисперсного потока жидкости исследуемого распылителя и соответствующего показателя эталонного распылителя, отличающийся тем, что предварительно аэродисперсный поток жидкости распыливают между плоскостью предмета и цифровой или видеокамерой, в плоскости предмета устанавливают тест-объект с темными и светлыми концентрическими окружностями и фокусируют его изображение в плоскости прибора с зарядовой связью цифровой или видеокамеры, и регистрируют показатель излучения, в качестве регистрируемого показателя излучения используют контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя, а в качестве эталонного показателя - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя, значения которых определяют по следующим выражениям:
где Сис - контраст в изображении тест-объекта для исследуемого распылителя;
n,p - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;
Emaxij - максимальная освещенность изображения тест-объекта в точке с
координатами (i,j) для исследуемого распылителя;
Eminij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке
с координатами (i,j) для исследуемого распылителя,
где Сэт - контраст в изображении тест-объекта для эталонного распылителя;
n, р - количество заданных сечений в изображении тест-объекта;
Emaxij - максимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке с
координатами (i,j) для эталонного распылителя;
Eminij - минимальная освещенность в изображении тест-объекта в точке с координатами (i,j) для эталонного распылителя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134776/12A RU2347626C1 (ru) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134776/12A RU2347626C1 (ru) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2347626C1 true RU2347626C1 (ru) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007134776/12A RU2347626C1 (ru) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2347626C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2575138C1 (ru) * | 2014-11-05 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Способ определения характеристик топливного факела |
-
2007
- 2007-09-18 RU RU2007134776/12A patent/RU2347626C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2575138C1 (ru) * | 2014-11-05 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Способ определения характеристик топливного факела |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10330466B2 (en) | Compensation of light intensity across a line of light providing improved measuring quality | |
| KR101857950B1 (ko) | 고정확 실시간 미세 입자 크기 및 개수 측정 장치 | |
| CN105043946B (zh) | 基于双波长的散射角自标定全场彩虹测量方法及装置 | |
| US20070299561A1 (en) | Feedback mechanism for smart nozzles and nebulizers | |
| CN103076265B (zh) | 一种颗粒分布和直径的测量装置 | |
| Cowen et al. | A single-camera coupled PTV–LIF technique | |
| US20160146732A1 (en) | Particle Detector And Method For Detecting Particles | |
| US10768086B2 (en) | Method for determining the average particle size of particles which are suspended in a liquid and flowing medium, by means of dynamic light scattering, and a device therefore | |
| CN204789239U (zh) | 基于双波长的散射角自标定全场彩虹测量装置 | |
| JPS63241336A (ja) | 粒径測定装置 | |
| RU2347626C1 (ru) | Оптический способ определения качества распыливания жидкости распылителем | |
| RU2329486C2 (ru) | Лазерное устройство контроля качества распыливания жидкости форсунками | |
| JP2020049462A (ja) | インクジェット塗布装置およびノズル検査方法 | |
| De Dominicis et al. | Improving underwater imaging in an amplitude-modulated laser system with radio frequency control technique | |
| CN108507912A (zh) | 用于动态液滴物理参数测量的相位彩虹测量方法及装置 | |
| ITTO20010588A1 (it) | Procedimento per la misurazione di proprieta' di particelle immerse in un corpo, e relativa apparecchiatura. | |
| KR20130029996A (ko) | 입자영상유속계를 통한 유동 측정 시 형광물질입자를 이용하여 물체 표면의 반사광을 감소시키는 장치 | |
| US20220214265A1 (en) | Method, system, and lighting module for fast-moving particle characterization | |
| RU2183509C1 (ru) | Способ определения качества распыливания жидкости распылителем | |
| Minov et al. | Development of High-Speed Image Acquisition Systems for Spray Characterization Based on Single-Droplet Experiments | |
| CN114858665A (zh) | 颗粒测量装置 | |
| CN108801377A (zh) | 一种针对特殊流体流速和流量测定的光学装置 | |
| RU2421722C2 (ru) | Способ и устройство для определения характеристик топливного факела | |
| KR20130029997A (ko) | 형광물질입자를 이용하여 물체 표면의 반사광을 감소시켜 입자영상유속계를 통한 유동 측정의 정도를 높이는 방법 | |
| KR20120121990A (ko) | 형광물질 코팅을 이용하여 물체 표면의 반사광을 감소시켜 입자영상유속계를 통한 유동 측정의 정도를 높이는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120919 |