SU1267225A1 - Device for determining sizes of aerosol particles - Google Patents
Device for determining sizes of aerosol particles Download PDFInfo
- Publication number
- SU1267225A1 SU1267225A1 SU853872806A SU3872806A SU1267225A1 SU 1267225 A1 SU1267225 A1 SU 1267225A1 SU 853872806 A SU853872806 A SU 853872806A SU 3872806 A SU3872806 A SU 3872806A SU 1267225 A1 SU1267225 A1 SU 1267225A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sectors
- lens
- linear charge
- diaphragm
- optical axis
- Prior art date
Links
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ PABI-ffiPOB АЭРОЗОЛЬНЫХ %СТИЦ, содержащее оптически согласованные гелийнеоновый квантовый генератор, формирующий объектив, измерительный объем, Фурье-преобразующий объектив, полу проводниковый фотоприемник, систему автоматической обработки и отображени результатов измерений, блок питани , отличающеес тем, что, с целью повьшени точности измерений , фотоприемник выполнен в виде линейного прибора зар довой св зи с жестким геометрическим растром и в устройство введены оптически согласованные с квантовым генератором диафрагма и цилиндрическа линза, установленные соответственно на входе Фурье-преобразующего объектива и после него, параллельно линейному прибору зар довой св зи, причем в диафрагме выполнен вырез в виде двух секторов с общей верпмной в центре оптической оси, оси симметрии секторов и линейного прибора зар довой св зи размещены в одной плоскости и совмещены с оптической осью, а в зоне вершин секторов установлена перегородка, выполненна из светопоглощающего материала . ND Gt) s| КЭ СП DEVICE FOR DETERMINING PABI-ffiPOB AEROSOL% STIC containing an optically matched helium-neon quantum generator, forming an objective, measuring volume, Fourier-transforming objective, semiconductor photodetector, automatic processing system and displaying measurement results, power supply unit, characterized by the fact that accuracy of measurements, the photodetector is made in the form of a linear charge coupling device with a rigid geometric raster and the device is optically matched with a quantum The generator aperture and a cylindrical lens, installed respectively at the input of the Fourier transforming lens and after it, parallel to the linear charge connection device, with the diaphragm having a cutout in the form of two sectors with a common vertical axis in the center of the optical axis, the axis of symmetry of the sectors and the linear charge device The new communication is placed in one plane and aligned with the optical axis, and in the zone of the sector peaks a partition is installed, made of a light absorbing material. ND Gt) s | CE JV
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к устройствам дл определени размеров частиц , и может быть использовано в различных област х науки и техники при исследовани х двухфазных сред, в частности при летных испытани х летательных аппаратов в услови х обледенени . Цель изобретени - повьшение точности измерени размеров аэрозольных частиц. На чертеже схематически показан вариант вьшолнени устройства. Устройство представл ет собой гибридную оптико-цифровую систему обработки информациии содержит оптическую часть, состо щую из гелий-неонового квантового генератора 1 непреры ного излучени с одномодовым режимом работы, формирующий (Объектив 2, изме рительный объем 3, куда попадают час тицы, диафрагму 4, Фурье-преобразующий объектив 5, цилиндрическую линзу 6, фотоприемник 7 типа прибора зар довой св зи (ПЗ.С), систему 8 автоматической обработки и отображени результатов измерений. Питание устройства осуществл етс блоком 9. Выбор геометрических факторов диафрагмы 4 обуславливаетс размером линейки ПЗС факторами оптической Схемы и диапазоном измер емых размеров частиц. В устройстве функци распределени частиц по размерам получаетс от суммы пр мых измерений одновременно диаметров некоторой совокупности (ансамблей) частиц (образ Фурье), попадающих случайно в измери тельный объем 3. Суммарный дифракционный спектр от этих ансамблей проецируетс на фоточувствительную линей ку ПЗС, где в аналоговом виде получаетс прив занный к координатам детерминированный случайный спектр, который диагностируетс на микроЭВМ по признакам, св занным с закономерност ми дифракционной картины рассе ни от единичных капель. Устройство работает следующим образом . В процессе измерений набегающий аэрозольный поток попадает в измерительный объем 3. Рассе нное лазерное излучение.от некоторой совокупности частиц аэрозол проходит через диафрагму 4, мен ющую интенсивность световой энергии дифракционного рассе ни аэрозольных частиц, и попадает в виде дифракционной картины на Фурье-преобразующий объектив 5, далее проецируетс в фокальной плоскости цилиндрической линзы 6 на ПЗС 7, имеющий Г024 фото чейки и фотозатвор, открываемый на заданное врем экспозиции , запомина распределение интенсивности рассе нного света. ПЗС 7 при этом выполн ет функцию оперативной пам ти, т.е. имеет регистры. Управление работой ПЗС и вывод информации производитс с помощью схемы 8 автоматической обработки и отображени результатов измерений. Предпагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени частиц в двухфазном потоке, контролировать размеры облачных капель в реальном масштабе времени, определ ть эффективность противообледенительных систем и исследовать вли ние обледенени ла характеристики устойчивости и управл емости летательного аппарата, сократить врем наземной обработки и. анализа летных испытаний, контролир овать в полете полноту сгорани топлива в авиадвигател х, что способствует повьше ию безопасности полетов самолетов гражданской авиации.The invention relates to a measurement technique, namely, devices for determining particle sizes, and can be used in various fields of science and technology in the study of two-phase media, in particular during flight tests of aircraft under icing conditions. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the size of aerosol particles. The drawing shows schematically an embodiment of the device. The device is a hybrid optical-digital information processing system and contains an optical part consisting of a helium-neon quantum generator 1 of continuous radiation with a single-mode mode of operation, which forms (Lens 2, measuring volume 3, which includes particles, aperture 4, A Fourier transform lens 5, a cylindrical lens 6, a photodetector 7 of the type of charge-coupled device (PZ.C), an automatic processing and display of measurement results system 8. The device is powered by block 9. The choice of geometry The factors of the diaphragm 4 are determined by the size of the CCD array by the factors of the optical scheme and the range of measured particle sizes.In the device, the particle size distribution function is derived from the sum of direct measurements of the diameters of a certain set of particles (ensembles) of particles (Fourier image) that fall randomly into the measuring volume 3. The total diffraction spectrum from these ensembles is projected onto the photosensitive CCD array, where, in analog form, a deterministic randomly determined coordinate is obtained. The second spectrum, which is diagnosed on the microcomputer according to signs, is associated with the laws of the diffraction pattern scattered from single drops. The device works as follows. In the process of measurements, the incoming aerosol stream enters the measuring volume 3. The diffuse laser radiation. From a certain set of particles, the aerosol passes through the diaphragm 4, which changes the intensity of the light energy of the diffraction scattering of aerosol particles, and falls in the form of a diffraction pattern on the Fourier-transforming objective 5 , further projected in the focal plane of the cylindrical lens 6 on the CCD 7, having a G024 photo of the cell and a photo shutter opened for a given exposure time, remember the intensity distribution p the assy of light. The CCD 7 thus performs the function of a working memory, i.e. has registers. The operation of the CCD and the output of information are controlled by the circuit 8 for automatic processing and display of measurement results. The pre-set device allows one to increase the accuracy of particle measurements in a two-phase flow, monitor the size of cloud droplets in real time, determine the effectiveness of anti-icing systems, and investigate the effect of icing on the stability and control characteristics of the aircraft, reduce the time for ground processing and. analysis of flight tests, in-flight monitoring of the completeness of fuel combustion in aircraft engines, which contributes to the safety of civil aviation aircraft.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853872806A SU1267225A1 (en) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | Device for determining sizes of aerosol particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853872806A SU1267225A1 (en) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | Device for determining sizes of aerosol particles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1267225A1 true SU1267225A1 (en) | 1986-10-30 |
Family
ID=21168970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853872806A SU1267225A1 (en) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | Device for determining sizes of aerosol particles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1267225A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321840C1 (en) * | 2006-07-03 | 2008-04-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт Оптико-физических измерений | Method and device for measuring parameters of particles suspended in liquid from spectra of small-angles light dissipation |
| CN105954160A (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-21 | 赫拉胡克公司 | Method for measuring fine particulates and fine particulate sensor for determining the particle size of fine particulates |
-
1985
- 1985-04-01 SU SU853872806A patent/SU1267225A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент US № 3.646,352. кл. G 01 N 15/02, 1972. : Проспект фирмы Malvern instrument LTD (Великобритани ) на устройство Malvern 2200. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321840C1 (en) * | 2006-07-03 | 2008-04-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт Оптико-физических измерений | Method and device for measuring parameters of particles suspended in liquid from spectra of small-angles light dissipation |
| CN105954160A (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-21 | 赫拉胡克公司 | Method for measuring fine particulates and fine particulate sensor for determining the particle size of fine particulates |
| CN105954160B (en) * | 2015-02-27 | 2021-01-12 | 赫拉胡克公司 | Fine dust measuring method and fine dust sensor for determining particle size of fine dust |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chigier | Drop size and velocity instrumentation | |
| US4441816A (en) | Optical double-slit particle measuring system | |
| Porcheron et al. | Development of a spectrometer for airborne measurement of droplet sizes in clouds | |
| Weiner | Particle and droplet sizing using Fraunhofer diffraction | |
| Zimmerman | Laser Anemometer Measurements at the Exit of a T-63-C20 Combustor. | |
| SU1267225A1 (en) | Device for determining sizes of aerosol particles | |
| Bexon et al. | In-line holography and the assessment of aerosols | |
| Chigier et al. | Guest Editorial Particle Sizing and Spray Analysis | |
| Walsh et al. | Faint structures in the NGC 2261–HH39 region | |
| Arik et al. | Digital particle image velocimetry system for real-time wind tunnel measurements | |
| Jackson et al. | Spatially resolved droplet size measurements | |
| Celaya et al. | Velocity contours by speckle photography | |
| Kaikkonen et al. | UAV Cloud Particle Sensor | |
| SU1689801A1 (en) | Device for determination of aerosol particle size | |
| Fledderman et al. | The effects of turbulence and wind speed on the rate of evaporation of a fuel spray | |
| CN110441199B (en) | Laser measuring device | |
| HIRLEMAN JR | OPTICAL TECHNIQUE FOR PARTICULATE CHARACTERIZATION IN COMBUSTION ENVIRONMENTS: THE MULTIPLE RATIO SINGLE PARTICLE COUNTER. | |
| Boutier | Aeronautical instrumentation developments at ONERA | |
| Galeote | Ice crystal particle measurement using shadowgraph imaging techniques | |
| Francis | Laser Instrumentation in AEDC Test Facilities | |
| Matthews et al. | Small droplet measuring technique | |
| Seasholtz et al. | Laser anemometry for hot section applications | |
| Rizk et al. | Measurement of drop-size distribution by a light-scattering technique | |
| Henley et al. | A hybrid system for dynamic photoelasticity: Ultra-high-speed photography using a pulsed ruby laser and an acousto-optic beam deflector is described | |
| Coy | The role of droplet/turbulence interactions in the evolution of fuel sprays |