SU1051479A1 - Устройство дл образовани и счета лед ных кристаллов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗО ВАНИЯ И СЧЕТА ЛЕДЯНЫХ КРИСТАЛЛОВ, содержащее смесительную камеру с патрубками подвода воздугиной пробы охлаждающего газа, стабилизирующий канал и измерительный канал со счетным блоком, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности путем приближени  условий кристаллообразовани  к естественным, патрубок подвода воздушной пробы снабжен лопатками закрутки и закрылками, сме сительна  камера с патрубком подвода охлаждающего газа, стабилизирующий и измерительный каналы размещены во введенных герметичных вакуумированных кожухах, соединенных между собой каналами, выполненными в лопатках закрутки, на наружную поверхность сопла патрубка подвода охлаждающего газа и на внутренние поверхности смесительной камеры и стабилизирующего канала нанесены токопровод щие покрыти , подключенные к введенным регулируемым источникам тока, а стабилизирующий и измерительный каналы расположены последовательно и вертикально под камерой смешени .

Description

2, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что закрылки выполнены из магнитного материала и снабжены установленным сопр женно с ними в вакуумированном кожухе магнитопроводом и установленным снаружи кожуха сопр женно с магнитопроводом электромагнитом, причем магнитопровод и электромагнит выполнены из чередующихс  магнитных и немагнитных секций с возможностью поворота,

3, Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, токопровод щие покрыти  смесительной камеры выполнены в виде соосных изолированных друг от друга колец.

Изобретение относитс  к измерительной технике в метеорологии и может быть использовано дл  изучени процесса образовани  Лед ных кристаллов . Известны устройства дл  образова ни  и счета лед ных кристаллов, содержащее систему кондиционировани , температурные регул торы, аэро зольные генераторы, лазерное устрой ство дл  измерени  скорости роста капель и термодиффузионные счетчики  дер конденсации i , Недостатком данных устройств  вл етс  неидентичность условий теп ломассообмена между газовыми потока Кроме того, конденсаци  влаги на стенках облачных камер вносит погре ность при измерении их количества в газовом потоке. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  устройство дл образовани  и счета лед ных кристал лов, содержащее камеру предварительного охлаждени  и увлажени , выполненную из вертикальных цилиндров, внутренний из которых пористый, и облачную камеру, образованную двум  усеченными конусами, внутренний из которых пористый, причем облачна  камера расположена над камерой предварительного охлаждени  и обе они имеют автономное охлаждение. Кроме того, в устройстве имеетс  счетный (5лок, расположенный над облачной камерой Д2 . Недостатками известного устройства  вл ютс , во-первых, неидентичность условий теплообмена и кристаллизации у стенок в облачной камере по сравнению с атмосферньпии услови ми (на потоках газа) и, во-вторых, погрешности, возникающиепри определении , количества образовавшихс  кристаллов из-за захвата их потоком антиобледенительной жидкости и возможного падени  кристаллов под дейс вием силы т жести в камеру предварительного охлаждени . Цель изобретени  - повышение точности путем приближени  условий кристс(ллообразовани  к естественным. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  образовани  и счета лед ных кристаллов, содержащем смесительную камеру с патрубками подвода воздушной пробы и охлаждающего газа, стабилизирующий канал и измерительный канал со счетным блоком , патрубок подвода воздушной пробы снабжен лопатками закрутки и закрылками, смесительна  камера с патрубком подвода охлаждающего газа, стабилизирующий и измерительный каналы размещены во введенных герметичных вакуумированных кожухах, соединенных между собой каналами, . выполненными в лопатках закрутки, на наружную поверхность сопла патрубка подвода охлаждающего газа и на внутренние поверхности смесительной камеры и стабилизирующего канала нанесены токопровод щие покрыти , подключенные к введенным регулируемым источникам тока, а стабилизирующий и измерительный каналы расположены последовательно и вертикально под камерой смешени . Причем закрылки выполнены из магнитного материала и снабжены установленньйЛ сопр женно с ними в вакуумированном кожухе магнитопроводом и установленным снаружи кожуха сопр женно с магнитопроводом электромагнитом,причем магнитопровод и электромагнит выполнены из чередующихс  магнитных и немагнитных секций с возможностью поворота. Кроме того, токопровод щие покрыти  смесительной камеры выполнены в виде соосных изолированных друг от друга колец. На фиг, 1 изображена схема устройства дл  образовани  и счета лед ных кристаллов; на фиг. 2 то же, схематический разрез. Устройство дл  образовани  и счета лед ных кристаллов состоит из сосуда Дьюара 1 с размещенным в нем регулируемым нагревателем 2 , Сосуд Дьюара соединен патрубком Зг, в котором рас положен регулируемый нагреватель 4, с устройством 5 дл  образовани  и счета лед ных кристаллов. Устройство 5 соединено трубопроводом с вентил тором 6 и содержит неметаллический, например стекл нный, корпус 7, в центральной части которого находитс  смесительна  камера 8 и стабилизирующий канал 9, содержащий хонейкомб 10 и коифузор 11, переход щий в измерительный канал 12, в верхней части которого установлен счетный блок 13. В смесительную камеру 8 сверху входит патрубок 14 подвода охлаждающего газа и патрубок 15 подвода воздушной пробы. Патрубок 14 подвода охлаждающего газа заключен в герметичный кожух 16, на наружной поверхности которого в сопловой части нанесено токопро вод щее покрытие 17. Смесительна  камера 8, стабилизирующий 9 и измерительный 12 каналы заключены в герметичный кожух 18, который через каналы 19 в лопатках закрутки 20, имеющих поворотные закрылки 21, соединен с герметичным кожухом 16 и образует вакуумную камеру 22. Внутрен   поверхность смесительной камеры 8 и стабилизирующего канала 9 покрыта токопровод щим покрытием 23 причем в смесительной камере 8 оно выполнено в виде колец 24, чередующихс  в осевом направлении с материалом корпуса. Каждое токопровод щее кольцо 24 и участок покрыти  23 в стабилизирующем канале 9, а также участок покрыти  17 в сопловой части кожуха 16 соединены с независимыми и регули руемыми источниками 25 питани . Регу лированиеТока осуществл етс , напри мер, с помощью термопар 26, один конец которых заделан в токопровод щее покрытие, а другой - в поток воздуха над ним. В кольцевом патрубке 15 подвода воздушной пробы за лопатками закрутки 20 установлены поворотные закрылки 21, выполненные из магнитного материала. Над ними в вакуумной каме ре 22 установлен кольцевой магнитопровод 27, выполненный из чередующих с  магнитных и немагнитных секций. Кольцевой магиитопровод 27 сопр жен с установленным с наружи вакуумной камеры источником магнитного пол , например электромагнитом 28, выполненным также в виде секционного коль ца (чередующиес  магнитные и немаг- нитные секции). Предлагаемое устройство работает следующим образом. Вентил тором 6 устанавливают необходимый расход исследуемой пробы воздуха через устройство 5. Дл  вымораживани  кристаллов льда из этой пробы воздуха включают нагреватель 2 в сосуде дьюара 1 и устанавливают с его помощью необходимый расход выпариваемого при низкой температуре. азота. С помощью нагревател  4, установленного в патрубке 3, регулируют температуру потока азота, поступающего в смесительную камеру 8. Дл  лучшего смешени  исследуемой пробы воздуха с азотом закручивают поток воздуха с помощью лопаток закрутки 20 и регулируемых в зависимости от установленного расхода воздуха поворотных закрылков 21.При прохождении холодного азота через сопло патрубка 14 вымораживание кристаллов льда на его наружной поверхности исключаетс  нагревом токопровод щего покрыти  17,запитываемого от .источника 25 тока и регулируемого в зависимости от наличи  разности температур, измер емой термопарами 26. При прохождении воздуха по камере 8 смешени  температура стенок понижаетс  и это может вызвать за счет теплопроводности стенок вымораживание на начальных участках Кс1меры кристаллов льда. Поэтому включаютс  источники 25 питани  дл  пропуска тока по кольцам 24 с целью их нагрева до температуры потока, проход щего над ними. Регулирование их нагрева осуществл етс , например, с помощью термопар 26. Таким же образом регулируетс  температура покрыти  23 стенок стабилизирующего канала 9, Степень перемешивани  воздушной пробы с азотом регулируетс  поворотом электромагнита 28, синхронно поворачивающим закрылки 21 через магнитопровод 27, в зависимости, например, от расхода воздушной пробы. Напр женность магнитного пол  регулируетс  с помощью электромагнита 28. Счетный блок 13 Определ ет количество проход щих по измерительному каналу 12 лед ных кристаллов. Предлагаемое устройство повышает точность измерений за счет предотвращени  вымораживани  кристаллов на стенках, а также приближени  условий кристаллизации и теплообмена к естественным . Кроме того, из-за относительно малых размеров, веса и условий безопасности устройство может быть использовано на летательных аппаратах.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ И СЧЕТА ЛЕДЯНЫХ КРИСТАЛЛОВ, содержащее смесительную камеру с патрубками подвода воздушной пробы охлаждающего газа, стабилизирующий канал и измерительный канал со счетным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем приближения условий кристаллообразования к естественным, патрубок подвода воздушной пробы снабжен лопатками закрутки и закрылками, смесительная камера с патрубком подвода охлаждающего газа, стабилизирующий и измерительный каналы размещены во введенных герметичных вакуумированных кожухах, соединенных между собой каналами, выполненными в лопатках закрутки, на наружную поверхность сопла патрубка подвода охлаждающего газа и на внутренние поверхности смесительной камеры и стабилизирующего канала нанесены токопроводящие покрытия, подключенные к введенным регулируемым источникам тока, а стабилизирующий и измерительный каналы расположены последовательно и вертикально под камерой смешения.

2, Устройство по π. 1, отличающееся тем, что закрылки выполнены из магнитного материала и снабжены установленным сопряженно с ними в вакуумированном кожухе магнитопроводом и установленным снаружи кожуха сопряженно с магнитопроводом электромагнитом, причем магнитопровод и электромагнит выполнены из чередующихся магнитных и немагнитных секций с возможностью поворота,

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, токопроводящие покрытия смесительной камеры выполнены в виде соосных изолированных друг от друга колец.