SU1726916A1 - Method of determining spatial distribution of flame physical parameters - Google Patents

Method of determining spatial distribution of flame physical parameters Download PDF

Info

Publication number
SU1726916A1
SU1726916A1 SU894769916A SU4769916A SU1726916A1 SU 1726916 A1 SU1726916 A1 SU 1726916A1 SU 894769916 A SU894769916 A SU 894769916A SU 4769916 A SU4769916 A SU 4769916A SU 1726916 A1 SU1726916 A1 SU 1726916A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wavelength
flame
radiation
interaction
medium
Prior art date
Application number
SU894769916A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Равиль Рустемович Агишев
Original Assignee
Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева filed Critical Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority to SU894769916A priority Critical patent/SU1726916A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1726916A1 publication Critical patent/SU1726916A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Использование: измерительна  техника дл  диагностики пламени. Сущность изобретени : направл ют электромагнитное излучение и выбранные области пламени на длине волны AI, принимают из этих областей сигнал взаимодействи  излучени  со средой на длине волны Лг и по интенсивности прин тых сигналов определ ют пространственное распределение физических параметров. При этом направлени  зондировани  выбирают коллинеарными, направление приема сигналов взаимодействи  излучени  со средой сохран ют неизменным при зондировании всех выбранных областей, принимают из этих областей сигналы взаимодействи  излучени  со средой на длине волны Аз в выбранном направлении приема, а также в противоположном ему направлении и определ ют пространственное распределение физических параметров по алгоритму Д, LPnCfe) , -физический параметр в л-й точке сечени ; L - коэффициент пропорциональности; РП(А2)- интенсивность прин того сигнала из п- и точки на длине волны (Аа) i Р(Аз), Рп (Аз) - интенсивности прин тых сигналов из п-й точки на длине волны Аз б пр мом и противоположном направлени х. 1 ил. КЛUsage: measuring equipment for flame diagnostics. Summary of the Invention: Electromagnetic radiation is directed, and selected flame areas at the wavelength AI, receive from these regions a signal for the interaction of radiation with the medium at the wavelength Ar and determine the spatial distribution of physical parameters according to the intensity of the received signals. In this case, the probing directions are chosen collinear, the direction of reception of the signals of interaction of radiation with the medium is kept unchanged when probing all the selected areas, from these areas the signals of interaction of radiation with the medium at wavelength Az are taken in the chosen direction of reception as well as in the opposite direction and determined spatial distribution of physical parameters according to the algorithm D, LPnCfe), is a physical parameter at the nth point of the section; L is the proportionality coefficient; RP (A2) is the intensity of the received signal from the n- and point at the wavelength (Aa) i P (Az), Pn (Az) - the intensity of the received signals from the n-th point at the wavelength Az b in the forward and opposite directions x 1 il. CL

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике дл  диагностики пламени.This invention relates to a measurement technique for diagnosing a flame.

Известен способ определени  физических параметров племени путем облучени  его пучком излучений и последующего выделени  и регистрации сигнала, обусловленного взаимодействием зондирующего пучка и исследуемой среды.There is a known method for determining the physical parameters of a tribe by irradiating it with a radiation beam and then isolating and registering a signal due to the interaction of the probe beam and the medium under study.

Недостатком способа  вл етс  низка  точность определени  в услови х оптической неоднородности исследуемой среды.The disadvantage of this method is the low accuracy of determination in the conditions of optical inhomogeneity of the medium under investigation.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  пространственного распределени  физических параметров пламени, заключающийс  в облучении его пучком излучени , выделени  сигнала, обусловленного взаимодействиемThe closest to the present invention is a method for determining the spatial distribution of the physical parameters of a flame, which consists in irradiating it with a radiation beam, extracting a signal caused by the interaction

зондирующего пучка и исследуемой среды, и регистрации пространственного распределени  этого сигнала. Оптическое излучение просвечивает объект исследовани , например, плам . Результатом взаимодействи  излучени  и плазмы может быть ла- зерно-индуцированна  флуоресценци , комбинационное рассе ние и т.д., также  вл ющиес  излучением. Выделение сигнала, обусловленного этим взаимодействием, дл  разных областей пламени позвол ет зарегистрировать его пространственное распределение .the probe beam and the medium under investigation, and the recording of the spatial distribution of this signal. Optical radiation shines through the object of study, for example, a flame. The result of the interaction of radiation and plasma may be laser-induced fluorescence, Raman scattering, etc., which are also radiation. Allocating a signal due to this interaction for different regions of the flame allows one to register its spatial distribution.

Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность определени  в услови х неоднородности объекта измерений, поскольку неравномерность оптической ПЛОТгаThe disadvantage of this method is the low accuracy of determination in the conditions of inhomogeneity of the measurement object, since the irregularity of the optical PLOTG

XSXS

ОABOUT

такSo

ности пламени при зондировании разных точек выбранного сечени  непосредственно вли ет на результат измерени .flame when probing different points of a selected section directly affects the measurement result.

Цель изобретени  - повышение точности определени  пространственного распределени  физических параметров пламени.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the spatial distribution of the physical parameters of the flame.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  пространственного распределени  физических параметров пламени, заключающемус  в направлении электромагнитного излучени  на фиксированной длине волны Ач в выбранные области пламени, измерении сигналов взаимодействи  излучени  со средой на второй длине волны А2, причем направлени  электромагнитного излучени  выбирают коллинеарными, направлени  приема измер емых сигналов взаимодействи  излучени  со средой сохран ют неизменным дл  всех выбранных областей пламени, измер ют сигналы взаимодействи  излучени  со средой на третьей длине волны Аз в выбранном и противоположном направлени х и пространственное распределение физических параметров пламени определ ют по формулеj:-,The goal is achieved in that according to the method of determining the spatial distribution of the physical parameters of the flame, consisting in the direction of the electromagnetic radiation at a fixed wavelength of Ah in selected areas of the flame, measuring the interaction signals of the radiation with the medium at the second wavelength A2, the directions of the electromagnetic radiation are chosen collinear, the directions of reception the measured signals of interaction of radiation with the medium are kept unchanged for all selected areas of the flame; Nala reaction medium with radiation in a third wavelength selected and Az in opposite directions and spatial distribution of the physical parameters of the flame is determined by formulej: -,

(A2)(A3) где - физический параметр в n-й точке сечени ;(A2) (A3) where is the physical parameter at the nth point of the section;

L- коэффициент пропорциональности; : Рп( Аа ) - интенсивность измеренного сигнала из n-й точки на второй длине волны А2 ;L - coefficient of proportionality; : Рп (Аа) - intensity of the measured signal from the n-th point at the second wavelength A2;

Рп(Аз) ,Рп(Аз)- интенсивность измеренных сигналов из n-й точки на третьей длине волны АЗ в пр мом и противоположном направлени х .Pn (Az), Pp (Az) is the intensity of the measured signals from the nth point at the third AZ wavelength in the forward and opposite directions.

На чертеже изображена блок-схема устройства , реализующего способ.The drawing shows a block diagram of a device implementing the method.

Устройство содержит блок 1 управлени , излучатель 2 с источником накачки, систему 3 сканировани  луча, включающую в себ  поворотное зеркало 4, шаговый двигатель 5 и линзу 6, исследуемый объект 7, расположенные на одной пр мой приемные объективы 8 и 14, расщепитель 9 пучка, селективный элемент 10 на длину волны А2, излучени , обусловленного полезным эффектом взаимодействи  зондирующего пучка и объекта исследовани , селективные элементы 12 и 15 на длину волны Аз другого взаимодействи , фотоприемные устройства 11, 13,16с блоками предварительной обработки , вычислитель 17.The device comprises a control unit 1, an emitter 2 with a pump source, a beam scanning system 3 including a rotating mirror 4, a stepping motor 5 and a lens 6, an object under study 7 located on one direct receiving objective lens 8 and 14, a beam splitter 9, selective element 10 at wavelength A2, radiation caused by the beneficial effect of the interaction of the probe beam and the object of study, selective elements 12 and 15 at the wavelength Az of another interaction, photodetectors 11, 13,16 with preprocessing units weaver, computer 17.

Излучатель 2 электрически соединен с блоком 1 управлени  и оптически св зан с системой 3 сканировани , котора  осуществл ет просвечивание исследуемого объектаThe emitter 2 is electrically connected to the control unit 1 and is optically connected to the scanning system 3, which performs the scanning of the object under study.

7 в заданных направлени х. Поворотное зеркало 4 установлено в фокальной плоскости линзы 6 так, что при вращении зеркала7 in predetermined directions. The rotary mirror 4 is installed in the focal plane of the lens 6 so that when the mirror rotates

4объект7облучаетс  параллельными пучка- ми, образующими неизменный угол рс общей оптической осью объективов 8 и 14.The object 7 is irradiated by parallel beams, forming a constant angle pc with the common optical axis of the lenses 8 and 14.

Приемные объективы 8 и 14 расположены на одной оптической оси, вдоль которой измер етс  пространственное распределение физического параметра, например концентрации молекул, объекта 7.The receiving objectives 8 and 14 are located on the same optical axis, along which the spatial distribution of the physical parameter, such as the concentration of molecules, of the object 7 is measured.

Фотоприемники 11 и 13 и селективные элементы 10 и 12 оптически св заны с расщепителем 9 пучка излучени , прошедшегоPhotodetectors 11 and 13 and selective elements 10 and 12 are optically coupled to radiation beam splitter 9 transmitted

объектив 8. Фотоприемник 16 и селективный элемент 15 расположены на оптической оси объектива 14. Блок 1 управлени  соединен с входами излучател  2с источником накачки, шагового двигател  5, фотоприемникое 11, 13 и 16 и вычислител  17. Выходы фотоприемников 11, 13 и 16 св заны с другими входами вычислител  17.lens 8. The photodetector 16 and selective element 15 are located on the optical axis of the lens 14. The control unit 1 is connected to the inputs of the emitter 2 with a pumping source, a stepper motor 5, a photodetector 11, 13 and 16 and a calculator 17. The outputs of the photodetectors 11, 13 and 16 are connected with other inputs of the evaluator 17.

Способ осуществл ют с помощью устройства следующим образом.The method is carried out using the device as follows.

Блок 1 управлени  запускает лазер 2 сControl unit 1 starts laser 2 s.

источником накачки, импульс излучени  с длиной волны AI которого, пройд  сканирующую систему 3, направл етс  на подлежащую исследованию область 7 пламени. Приthe pump source, the radiation pulse with the wavelength AI of which, having passed through the scanning system 3, is directed to the flame region 7 to be studied. With

этом вращающеес  зеркало 4, предварительно установленное шаговым двигателемThis rotating mirror 4 pre-installed by the stepper motor

5по сигналу с блока 1 управлени  в необходимое угловое положение, направл ет луч с помощью линзы 6 в заданную точку Mi пламени . При взаимодействии излучени  с плазмой могут иметь место  влени  лазер- но-индуцированной флуоресценции, комбинационного рассе ни  и другие. Результат взаимодействи  несет в себе информацию5, according to the signal from the control unit 1, to the required angular position, directs the beam with the help of lens 6 to a given point Mi of the flame. When radiation interacts with plasma, phenomena of laser-induced fluorescence, Raman scattering, and others may occur. The result of the interaction carries information

отаких параметрах пламени, как концентраци  частиц, и их скорость, давление и т.д., также  вл етс  излучением. Часть этого излучени  собираетс  объективом 8 и, пройд  расщепитель 9 пучка (например, полупрозрачную пластину), выдел етс  селективным элементом 10 (интерференционным фильтром или монохроматором) на длине волны А2 и регистрируетс  фотоприемным устройством 11 с блоками предварительной обработки .Such parameters of the flame, such as particle concentration, and their velocity, pressure, etc., are also radiation. Part of this radiation is collected by the lens 8 and, after passing the beam splitter 9 (for example, a semitransparent plate), is selected with a selective element 10 (interference filter or monochromator) at wavelength A2 and recorded by a photoreceiver 11 with preprocessing units.

Одновременно с этим на фотоприемное устройство 13 через расщепитель 9 пучка и селективный элемент 12, а также на фотоприемное устройство 16 через объектив 14Simultaneously, the photodetector 13 through the beam splitter 9 and the selective element 12, as well as the photodetector 16 through the lens 14

и селективный элемент 15 поступают сигналы взаимодействи  излучени  со средой на длине волны Аз . Сигналы с выходов фотоприемных устройств 11, 13 и 16, включающих в себ  блоки предварительной (кромеand selective element 15 signals of interaction of the radiation with the medium at the wavelength Az are received. The signals from the outputs of the photodetector devices 11, 13, and 16, which include preliminary blocks (except for

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ определения пространственного распределения физических параметров пламени путем направления электромагнитного излучения с фиксированной длиной волны в выбранные области пламени, измерения сигналов взаимодействия излучения со средой на второй длине волны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, направления электромагнитного излучения выбирают коллинеарными, направления приема измеряемых сигналов взаимодействия излучения со средой сохраняют неизменными для всех выбранных областей пламени, измеряют сигналы взаимодействия излучения со средой на третьей длине волны в выбранном и противоположном направлениях и пространственное распределение физических параметров пламени определяют по формуле_____A method for determining the spatial distribution of the physical parameters of the flame by directing electromagnetic radiation with a fixed wavelength to selected areas of the flame, measuring signals of the interaction of radiation with the medium at a second wavelength, characterized in that, in order to improve the accuracy of determination, the directions of electromagnetic radiation are chosen collinear, the receiving direction the measured signals of the interaction of radiation with the medium are kept constant for all selected areas of the flame, measured with chasing the interaction of radiation with the medium at the third wavelength and the selected opposite directions and spatial distribution of the physical parameters of the flame is determined by the formula _____ -о /5η=1·Ρη(Λ2ΧρΒ^Α^) , где рп - физический параметр в n-й течке сечения пламени;- o / 5η = 1 · Ρη (Λ2ΧρΒ ^ Α ^), where p p is the physical parameter in the nth estrus of the flame section; L - коэффициент пропорциональности;L is the coefficient of proportionality; Рп( А2) - интенсивность измеренного сигнала из n-й точки на второй длине волны Аг:Pn (A 2 ) is the intensity of the measured signal from the nth point at the second wavelength Ar: РпА(Аз ) - интенсивность измеренного сигнала из n-й точки на третьей длине волны Аз в прямом направлении;Pn A (Az) is the intensity of the measured signal from the nth point at the third wavelength of Az in the forward direction; Рп (Аз) - интенсивность измеренного сигнала из n-й точки на третьей длине волны Аз в противоположном направлении.Pn (Az) is the intensity of the measured signal from the nth point at the third wavelength of Az in the opposite direction. Составитель Р.Агишев Compiled by R. Agishev Редактор С.Лисина Editor S. Lisina Техред М.Моргентал Корректор ς .Черни Tehred M. Morgenthal Corrector ς .Cherni
Заказ 1269 Тираж ПодписноеOrder 1269 Circulation Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.
SU894769916A 1989-12-14 1989-12-14 Method of determining spatial distribution of flame physical parameters SU1726916A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894769916A SU1726916A1 (en) 1989-12-14 1989-12-14 Method of determining spatial distribution of flame physical parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894769916A SU1726916A1 (en) 1989-12-14 1989-12-14 Method of determining spatial distribution of flame physical parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1726916A1 true SU1726916A1 (en) 1992-04-15

Family

ID=21485054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894769916A SU1726916A1 (en) 1989-12-14 1989-12-14 Method of determining spatial distribution of flame physical parameters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1726916A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1288561,кл. G 01 N 21/64, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1204879,кл. F 23 N 5/08, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4407008A (en) Method and apparatus for light-induced scanning-microscope display of specimen parameters and of their distribution
CN101680840B (en) A spectroscopic imaging method and system for exploring the surface of a sample
JP3893849B2 (en) Capillary array electrophoresis apparatus and electrophoresis method
EP0152834A1 (en) Apparatus for automatic measurement of stress in a transparent body by means of scattered light
JPH0569210B2 (en)
CN104515748B (en) A kind of terahertz time-domain spectroscopy instrument based on femtosecond laser
CN110987898A (en) Spatial heterodyne offset Raman spectrum detection device and detection method thereof
SU1726916A1 (en) Method of determining spatial distribution of flame physical parameters
CN117042273B (en) Two-dimensional plasma velocity measurement system and method based on super-resolution spectrometer
JP2005338100A (en) Capillary array electrophoresis apparatus and electrophoresis method
US3544224A (en) Method for measuring the optical transmission characteristics of transparent and translucent media and optical diffractometer for carrying out this method
CN113252637B (en) Fluorescence background suppression system and suppression method in Raman spectrum detection
SU1704038A1 (en) Device for measurement of refractive index gradient
CN110320160B (en) Time-sharing multiplexing reflection anisotropy differential optical measurement device and method
SU1402853A1 (en) Method of determining dimensions of microparticles
SU1067449A1 (en) Two-dimensional signal spatial spectrum coherent optical analyzer
SU1402850A1 (en) Method of determining diemensions of brownian particles
SU1379625A1 (en) Device for inspecting quality of a surface
SU1702178A1 (en) Device for measuring roughness of polished surface
SU1504497A1 (en) Apparatus for measuring linear dimensins and shape of elements on planar objects with diffraction test structures
CN115932313A (en) Noise self-correction laser Doppler velocity measurement system and method
SU1112895A1 (en) Optical anemometer
CN116223451A (en) Optical phased array-based subsurface damage detection method and device
SU1173191A1 (en) Device for measuring ultrasonic radiation power
SU1158905A1 (en) Method of registering refractive index gradient field