SU1717987A1 - Ротационна установка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технической физике и может быть использовано дл  проведени  метрологических исследований преобразователей температуры и электропроводности водных растворов. Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможностей градуировки первичных преобразователей пульсаций температуры и электропроводности , т.е. расширение функциональных возможностей ротационной установки, а также повышение точности проведени  гра- дуировочных работ. Дл  этого ротационна  установка дополнительно .содержит нагреватель локального объема жидкости, выпол- ненный в виде инфракрасного лазера, оптический модул тор и пр моугольную призму. При этом призма выполнена с возможностью горизонтального смещени , а оптическа  ось лазера и державки установлены параллельно оси вращени  цилиндрического гидроканала на одинаковом рассто нии от нее. Кроме того, лазер снабжен сканером луча. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, (/ С

Description

Изобретение относитс  к технической физике и может быть использовано дл  динамической градуировки преобразователей температуры и электропроводности водных растворов.

Известна ротационна  установка -дл  гидродинамических исследований, содержаща  цилиндр дл  жидкости и устройство дл  его осевого вращени .

Недостатком данной установки  вл етс  ограниченность ее использовани  при метрологических исследовани х.

Известна также ротационна  установка , содержаща  цилиндрический гидроканал с жидкостью, выполненный с возможностью вращени  вокруг своей оси,и державку дл  креплени  испытуемого объекта , выполненную с возможностью вертикального и горизонтального смещени .

Недостатком данной установки  вл етс  ограниченность области применени  случа ми гидродинамических испытаний различных моделей и градуировкой преобразователей давлени  скоростного напора.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение возможностей градуировки первичных преобразователей пульсаций температуры и электропроводности.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема ротационной установки; на фиг. 2 - пространственна  диаграмма, по сн юща  ее работу,

Установка содержит цилиндрический гидроканал 1 с жидкостью, выполненный с возможностью вращени  вокруг своей оси

а

00, державку 2 дл  креплени  испытуемого преобразовател  3. При этом державка 2 выполнена с возможностью вертикального и горизонтального смещени  вдоль направл ющих А и 5. Направл юща  5 снабжена шкалой 6, отградуированной в единицах температуры или электропроводности. Установка также содержит инфракрасный лазер 7 непрерывного действи , оптический модул тор 8 с блоком питани  и управлени , пр моугльную призму 10, выполненную с возможностью горизонтального смещени  и установленную так, чтобы лазерный луч 11 был параллелен оси вращени  00 и располагалс  на одинаковом рассто нии от державки 2 градуируемого преобразовател  3.

Установка также может содержать фокусирующую линзу (не показана) сферическую или цилиндрическую, установленную между поверхностью жидкости и пр моугольной призмой 10. Сканатор лазерного луча в вертикальной плоскости и датчик положени  этого луча выполнены, например со- ответственно в виде зеркального призматоида 12, установленного с возможностью вращени  на оси 13с фокусирующей линзой 14, установленной на фокусном рассто нии от призматоида 12, и в виде датчика угла поворота, состо щего из модул ционного диска 15 и считывающей головки 16. Выход датчиков 15 и 16 угла поворота подключен ((.управл ющему входу блока 9 пита- ни  и управлени  оптического модул тора

Ротационна  установка работает следующим образом.

Дл  малых скоростей вращени  цилиндрического гидроканала 1 призматоид 12 закрепл ют неподвижно, так чтобы луч 11 и державка 2 с преобразователем 3 температуры или электропроводности располага- дись в точках одной окружности 17. Модул тор 8 в этом режиме модулирует лазерное излучение по гармоническому закону (или по импульсному закону). Включают лазер.7, при этом в зоне облучени  лазерного луча 11 в жидкости цилиндрического гидроканала 1 образуетс  нагрета  область, котора  при вращении жидкости как бы наплывает на преобразователь 3. Частота сле- довани  полученных таким образом неоднородностей температуры или электропроводности зависит от частоты сигнала, задаваемого блоком 9 и скорости вращени  гидроканала. Амплитуда выходного сигнала преобразовател  3 зависит от его инерционных свойств, что позвол ет определить амплитудно-частотную характеристику преобразовател  при подаче на его вход сигналов различной частоты.

Дл  получени  амплитудной характеристики преобразовател  последний последовательно опускают на различные глубины гидроканала 1. Поскольку из-за поглощени  лазерного излучени  жидкостью температура и электропроводность измен ютс  в первом приближении по глубине жидкости

(фиг.2) по экспоненте, то по отградуированной в соответствующих единицах шкале 6 можно по показани м выходного прибора преобразовател  3 и шкалы 6 построить амплитудную характеристику прибора дл  различных частот входного сигнала.

Дл  получени  предельной чувствительности преобразовател  3 последний смещают на такую глубину, на которой преобразователь уже не реагирует на по вление на его входе неоднородности температуры или электропроводности. Данное значение неоднородности также снимают со шкалы 6.

;При достаточно большой скорости вращени  гидроканала 1 формируема  в жидкости неоднородность будет размыватьс  в процессе ее образовани . Размывание неоднородности можно предотвратить путем смещени  лазерного луча 11 в положение 17

со скоростью, равной линейной скорости вращени  гидроканала 1 на данном радиусе . Если, например, характер модул ции лазерного излучени  импульсный, то лазерный луч должен смещатьс  в направлении вращени  в течение времени, равного длительности импульса лазера (10 - с). При этом ввиду большого диаметра ротационной установки (4-6) м и малой длительности лазерного импульса смещение луча

может осуществл тьс  не по окружности, а по касательной к ней.

Данный принцип реализуетс  с помощью сканатора лазерного луча. Враща сь на оси 13, грани призматоида 12

осуществл ютугловое сканирование лазерного луча, которое с помощью линзы 14 преобразуетс  в линейное вертикальное сканирование. Начало сканировани  задаетс  одновременно с началом лазерного импульса датчиком 16 углового поворота призматоида 12.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Ротационна  установка, содержаща  цилиндрический гидроканал с жидкостью,

   выполненный с возможностью вращени  вокруг своей оси, и державку дл  креплени  испытуемого объекта, выполненную с возможностью вертикального и горизонтального смещени , отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  возможностей градуировки первичных преобразователей пульсаций температуры и электропроводности, установка дополнительно содержит нагреватель локального объема жидкости, выполненный в виде инфракрасного лазера, оптический модул тор и пр моугольную призму, при этом пр моугольна  призма выполнена с возможностью горизонтального смещени , а оптическа  ось лазера и державка установлены параллельно оси вращени  ци0

   лимдрического гидроканала на одинаковом рассто нии от нее.
2. 2. Установка по п.1,отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности проведени  градуировочных работ, дополнительно содержит сканатор лазерного луча в вертикальной плоскости, установленный перед пр моугольной призмой, и датчик положени  лазерного луча, соединенный выходом с управл ющим входом оптического модул тора.

   16 15

   Фиъ.1

   Фиг.2