автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Контроль интегральных параметров дисперсности и массопереноса в потоках распыленных частиц

РГБ ОД

/ 5 1',КШ

На правах рукописи

Еськов /Т^/2^^

Александр Васильевич

Контроль интегральных параметров дисперсности и массопереноса в потоках распыленных частиц

05.11.13- Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул-1998

Работа выполнена в Алтайском Государственном техническом университете им. И.И.Ползунова

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Евстигнеев В. В. Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Гуляев П.Ю.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Букатый В. И. кандидат технических наук Пронин С. П.

Ведущая организация: ОАО "АНИТИМ"

Защита состоится "30" 1998 г. в _ч. на заседай»

диссертационного совета К 064.29.01, действующего при Алтайско Государственном техническом университете им. И.И. Ползунова, г адресу: 656099, Барнаул, пр.Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского Гос дарственного технического университета им. И.И.Ползунова.

Автореферат разослан " 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Тшценко А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Контроль технологических процессов в шшностроении и других. отраслях производства предъявляет требо-1ния к внедряемым средствам измерения параметров изготавливаемых делий. Вместе с тем разработка новых технологий и внедрение их в »оизводство обуславливает создание более сложных методов и уст-)йств контроля процессов с повышенной точностью измерения от-:льных параметров и малым временем обработки полученных данных.

Измерение характеристик дисперсности и массопереноса импульс-лх потоков распыливаемых веществ являются важной научно-:хнической задачей. Экологические и экономические требования к »временным двигателям внутреннего сгорания влекут создание мето-эв и устройств контроля за качеством распыливания топлива в камере орания двигателя. Аналитическое исследование данной задачи в обдам виде в настоящее время не представляется возможным, а экспери-ентальное изучение процессов дизельного смесеобразования исключи-гльно затруднено ввиду их нестационарности и быстротечности. Общность процессов распыливания топлива и напыления покрытий образовании дисперсного потока частиц конденсированной фазы редопределяет разработку в сущности единых цифровых технологий бработки результатов, полученных оптической бесконтактной диаг-остикой дисперсных потоков в реальном масштабе времени на основе нтегральных фотодиодных структур и микропроцессорных систем егистращга и управления.

Применение новых скоростных методов оптической регистрации и ифровой обработки параметров импульсных дисперсных потоков озволяет выявлять статистически обусловленную взаимосвязь между юлучаемыми данными и основными показателями технологического [роцесса.

Цель работы заключается в разработке способа контроля важней-иих характеристик дисперсных потоков, таких как скорость и дисперс-юсть, в определении можно ли использовать современную элементную ¡азу многоэлементных фотоприемников путем численного расчета за-1ИС1ШОСТИ числа элементов фотоприемника от наименьшей ошибки юсстановления функции распределения частиц по размерам, а так же фоектирование и создание аппаратуры контроля скоростных характе-»истик, разработка быстродействующего регистратора дисперсных ютоков со стробоскопической подсветкой с целью контроля их про-ггранственно-времешгых характеристик и измерения яркостной темпе-»атуры объекта.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: [. Аналитическое обоснование предлагаемого способа измерения ско-»остных характеристик дисперсных потоков по скоростям и определе-

ние основных источников ошибок.

2. Определение оптимального количества углов регистрации интенсш ности лазерного излучения, рассеянного дисперсным потоком в малы углах от заданных параметров: точности восстановления функции ра< пределения частиц по размерам; шагом дискретизации размера; верхне и нижней границах распределения.

3. На основании аналитической модели распыления топливного поток дизельной форсункой, известной из научно-технической литератур! определение границ однократного рассеяния лазерного излучения ь распыливаемом дисперсном потоке.

4. Проектирование и создание устройств контроля и регистрации сю ростных параметров дисперсных потоков с техническими характер] стиками, соответствующими заданным условиям измерений.

5. Разработка и создание устройства регистрации пространствен» временных параметров топливной струи дизельной форсунки и реп страции яркостной температуры объекта на основе фотодиодного ма ричного приемника излучения.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан новый способ интегрального определения скоростнь характеристик импульсного дисперсного потока путем определен! интервалов времени транспортировки равных порций масс импульсн го дисперсного потока, перенесенных через два сечения на извести« базовом расстоянии друг от друга для произвольного момента врема впрыска.

2. Впервые рассчитано оптимальное количество ячеек фотоприемни для регистрации интенсивности излучения, рассеянного дисперсн средой, для восстановления функции распределения частиц по разь рам, определяемое требуемой точностью восстановления на данн количестве углов регистрации, и известными из априорных даши границ распределения.

3. Разработан новый способ измерения яркостной температуры обы тов на основе предварительной цифровой калибровке пирометра эталонному излучателю. (Патент Российской Федерации № 2099674 заявке № 96113418/25 (019338), МПК 6 G 01 J 5/25, с приоритетом 01.07.96.)

Методы исследования, примененные в работе. В данной диссертационной работе применяется теория взаимод ствия световой волны с веществом, математические методы peiuei обратных задач, численное моделирование, статистическая обработ регистрируемых данных. На всех этапах работы происходило coi сгавление полученных результатов с теоретическими либо с литерат ными данными.

Практическая ценность работы:

Результаты проведенных исследований применимы в двигателе-роении, распыливаиин химических веществ, сушке, окраске, в области тыления покрытий и т. д. Контроль и регистрация скоростных и юстранственно-времениых характеристик топливных потоков со-1естно с регистрацией динамики тошшвоподачи дизельной форсунки ззволяет выявить статистическую взаимосвязь между этими парамет-ши. Разработанное устройство оптической регистрации дисперсных шливных потоков позволяет решать в режиме реального времени шную проблему контроля пространственно-временных параметров на эедмет образования оптических неоднородностей и местных сгущений распыливаемом топливном потоке и сопоставления их с ранее устано-генными эталонными параметрами. Разработанное устройство опти-хкой регистращш пространственно-временных параметров дисперс-ых потоков позволяет так же измерять яркостную температуру объек-эв.

Реализация результатов работы.

Созданные в ходе выполнения диссертационной работы устройства рошли испытания на автоматизированных топливных стендах на сновах УК-2 и МОТСЖРАЬ и были внедрены на ЗАО АЗПИ. Опыт-ые образцы приборов демонстрировались на научно-технических вы-гавках и конференциях.

На защиту выносятся следующие положения диссертации: . Способ интегрального определения скоростных характеристик им-ульсного дисперсного потока путем определения в произвольный мо-[ент времени развития потока интервала времени транспортировки динаковых порций масс вещества потока через два сечения на малом звестном расстоянии друг от друга.

. Методика расчета необходимого количества углов регистрации из-[ерения интенсивности световой волны, прошедшей через дисперсный юток, МДП интегральными фотодаыми и ПЗС структурами в малых тлах для восстановления функции распределения частиц дисперсной реды по размерам, основанная на определешш требуемой точности установления, количестве ячеек фотоприемника, и и известными из приорных данных границ распределения.

и Способ измерения яркостной температуры объекта, основанный на федварительной калибровки цифрового пирометра с матричным фо-оэлементом по эталонному излучателю, запоминания показаний фо-одатчика при калибровки и сравнения с этими показаниями при изме->ении температуры.

Публикации. По материалам выполненных в диссертации исследо-1аний опубликовано 12 печатных работ, в том числе 1 патент на способ пмерения.

Апробация работы. Материалы и результаты исследований по тем< диссертационной работы обсуждались и докладывались на научно технических семинарах Центра порошковой металлургии при АлтГТУ VI научно-практическом семинаре "Совершенствование мощностных экономических и экологических показателей ДВС", Владимир 1997 г., ¡ также на следующих республиканских и международных конференциях Республиканской научно-практической конференции "Региональны' проблемы информатизации", Барнаул 1995 г.; Международной научно практической конференции "Вузовская наука на международном рынк научно-технической продукции", Барнаул 1995; Второй Международ ной конференции " Датчики электрических и неэлектрических вели чин", Барнаул 1995; 54-й научно-технической конференции студентов аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алгайског государственного технического университета им. И. И. Ползуповг посвященной 230-летию создания И. И. Ползуновым первой парово машины, Барнаул 1996 г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введ< ния, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа и: ложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 80 рису! ков, 3 таблицы, список литературы из 133 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, научная и практическая зн; чимость проблемы, сформулированы цель работы и ее научная нови на, изложены основные выносимые на защиту положения, приведя краткая характеристика работы.

В первой главе диссертационной работы изложено современное с стояние теоретических и практических решений проблемы нахождеш функции распределения частиц по размерам в дисперсных средах опт ческими методами, в том числе как решений некорректно поставленш обратных задач. Рассмотрены современные методы определения ск роста частиц в конденсированной фазе дисперсных потоков ДГН распыла топлива. Приводятся физическая постановка задачи и оснс ные параметры дисперсных потоков распиливания жидкости. Привед анализ структурных схем, функциональных узлов, границ применимс та и погрешностей методов измерения скоростей конденсированн фазы и дисперсного состава гетерофазных потоков. Отмечено, что < ществующие методы времяпролетных измерений распределения част по скоростям в сечении потока оптическими средствами не устрашп недостатков голографических, кино-фотоизмерений и измерений лаз( ными доплеровскими измерителями скорости, так как при таких Mei дах либо затрачивается дополнительное время для обработки фото> териалов, голографических пластин и подсчете размеров частиц, ли

ггается неизвестным распределение частиц по скоростям, потому что 1Я набора статистических данных необходимо проведаше многократ-лх измерений.

Анализ методов и средств регистрации скоростных параметров и ункций распределения по размерам показывает незавершенность из-гения полидисперсных потоков. Разработанные к настоящему времени етодики и регистрирующая аппаратура часто не дают возможности зтоматизировать процесс регистрации и имеют большую погреш-ость. Все это свидетельствует в пользу поиска новых и совершенство-1ния известных методов регистращш характеристик полидисперсных отоков на основе оптических методов регистрации.

Научный и практический интерес представляет создание методов и стройств контрольно-измерительной аппаратуры, позволяющих при роведении эксперимента регистрировать с требуемым пространствен-о-временным разрешением в реальном масштабе времени скоростные араметры и определение функции распределения частиц по размерам в естационарных полидисперсных потоках.

Исследования по литературным источникам отечественной и зару-ежной научно-технической информации подтверждают перспектив-ость совершенствования оптических методов контроля и регистращш араметров полидисперсных потоков. Выбранные направления иссле-;ований обеспечивают решение задач, сформулированных во введении, юзволяют разрабатывать и создавать методику и устройства реги-трации характеристик полидисперсных потоков, учитывающие их 'собенности и свойства.

Во второй главе используя критериальный подход к описанию ана-мтической модели процесса распиливания топлива, приведены мате-Iэтические формулы определения основных параметров потоков. Топ-ивный поток рассматривается как тело вращения конусообразной [юрмы с соответствующим распределением концентраций, плотностей, штенсивностей и скоростей капель в зависимости от расстояния между юпловым отверстием и исследуемым сечением и расстояния от оси потока до исследуемой области или капли. На основании приведенных 1ависимостей построена математическая модель расчета границ одно-сратного рассеяния лазерного излучения топливным потоком для даль-гейшего применения в областях однократного рассеяния определения дасперсного состава потока по методу малых углов, откуда применяя >акон Бугера, оптическая толщина среды описывается выражением:

где tl = 43,21 М^'103WeЛ2Ар"0,176 ,ас = ОДОЗиГе'-у-'М"«-' , М =

»oPv, Pw°dc

- число, характеризующее отношение сил вязкости к силам поверхностного натяжения, We = - число Вебера, р = — - отношение плот-

о pw

ности окружающей среды к плотности распыливаемой жидкости, g0 ■ интенсивность потока жидкости в сопле распылителя, и0 - скор оси потока в сопле распылителя, de - диаметр сопла, а - коэффициент по верхностного натяжения жидкости, х - расстояния между сопловые отверстием и исследуемым сечением и г - расстояния от оси потока дс исследуемой области. Приведенная выше формула справедлива дш впрыска топлива в среду с атмосферными условиями и для ochobhoi зоны потока. Рассматривая формулу для т с точки зрения нормальной закона распределения концентрации капель в сечении потока, получаег> максимальное значение на любом сечении потока, равное

TL Ч

Тпих ~ TL ГЛ •

Ve е

Рассчитав значение тТОах и сравнив его со значением оптическо] плотности при условии применимости приближения однократноп рассеяния, можно сделать вывод о границе области однократного рас сеяния световой волны каплями потока жидкости. В случае когд Tnm<0,3, на протяжении всей основной зоны потока, в любом ее сечени: рассеяние световой волны будет однократным.

Во второй главе приводится обоснование применения метода малы углов для определения функции распределения частиц по размерам топливном потоке. Приведен численный расчет на ЭВМ корректност восстановления функции распределения частиц по размерам в завис} мости от требуемого числа интервалов разбиения восстанавливаемог распределения и его границ при различном количестве углов регистрi ции интенсивности рассеяния. Для заданной функции распределена частиц по размерам определялась индикатриса рассеяния в малых угла и затем проводились вычисления по решению обратной задачи восст; новления функции распределения по известной интенсивности на з; данном угле относительно прямолинейного прохождения световой boj ны зондирующего излучения. На рис. 1 в качестве примера приведен i ошибка восстановления функции распределения частиц по размера для треугольной функции распределения с границами 5-50 мкм, в зав] симости от числа углов регистрации с длиной волны излучения лазер 0,65мкм для 22 интервалов распределения. Из графика следует, чт > применение фотодатчика с количеством ячеек больше 2000 не целесоо'

оно, так как ошибка восстановления остается примерно постоянной.

0 подобным данным, полученным в результате численного расчета на ВМ, можно определить оптимальное количество ячеек фотоприемни-

1 для регистрации интенсивности рассеянного излучения средой с лю-зй функцией распределения частиц по размерам, границы которой и 1сло разбиений определяются оператором и известны из априорных а иных, а нижняя граница намного больше длины воины зондирую-[его излучения.

Здесь же приводится разработка метода регистрации скоростных арактеристик нестационарного потока. Приведена схема устройства, еализующего предлагаемый способ, основанный на определении в роизвольный момент времени развития потока интервала времени ранспортировки дисперсного потока через два соседних сечения, рас-оложенных на расстоянии Ь друг от друга, одинаковых масс жидкости мпульсного дисперсного потока:

о о

де I - произвольный момент времени впрыска; \ - номер заданного се-[ения потока; §¡(0 - интенсивность импульсного дисперсного потока в 1 ечении в произвольный момент времени впрыска; Ы - интервал време-[и транспортировки; С? - константа преобразования измерительного ■стройства; ЛО) - относительная интенсивность светового излучения, фошедшего через дисперсный поток за период развития в 1 - сечении, "истограмма распределения одинаковых масс вещества в конденсиро-¡анной фазе дисперсных потоков по скоростям между любыми двумя учениями, расположенными на малом расстоянии Ь друг от друга, за |ремя развития потока получается при определении скорости переноса ,1ассы потока за Н интервалов времени развития потока Ы (1<1<Н), по соторому производится регистрация относительной интенсивности трямопрошедшего излучения. Выбор типа фотодиода, используемого в сачестве приемника излучения, основан на приведенной в этой же главе зцепки влияния шумов на искажение сигнала.

В соответствии с описанным выше методом регистрации скоростных характеристик дисперсного потока, разработана методика оценки погрешности измерений. Приведенная методика вычисления относительной погрешности определения скорости при заданной величине доверительной вероятности позволяет рассчитать минимальное число интервалов дискретизации для заданной группы частиц и.тактовую частоту устройства регистрации.

Таким образом установлено, что для получения гистограммы распределения дисперсного потока по скоростям следует применять время-пролетный метод, основанный на определении в произвольный момент времени развития потока интервала времени транспортировки одинаковых порций масс вещества потока через два сечения на малом известном расстоянии друг от друга. Для определения дисперсного состава топливного потока следует применять интегральные многоэлементные фотоприемники, требуемое количество ячеек которого определяется заданной точностью восстановления функции распределения частта по размерам.

В третьей главе приводятся результаты исследования скоростныз характеристик топливных струй на экспериментальном стенде (рис. 2 на базе лабораторной установки УК-2 (рис. 3). Описан его принцш работы, пояснено функциональное назначение основных блоков. Со вместно с определением скоростных характеристик на стевде регистри руется динамика изменения давления тензомеггрическим датчиком ; трубопроводе у форсунки и динамика перемещения иглы распылител индуктивным датчиком (рис. 4а и 46). Показано, что одновременна регистрация интенсивности световой волны, прошедшей через топлшз ный поток в двух сечениях, и динамики перемещения иглы с диаграм мой изменения давления позволяет выявить взаимосвязь между этим характеристиками. На рис. 5а изображено экспериментально получег ное изменение интенсивности световой волны за время распыливаш! потока для распылителя, динамика изменения давления в трубопровод и перемещение иглы которого приведены на рис. 4а. Для другого ра< пылителя, динамика изменения давления и перемещение иглы привед ны на рис. 46, изменение интенсивности световой волны изображено и рис. 56. На рис.ба и 66, соответственно для этих двух распылителе) приводятся обработанные на ЭВМ обратные времена пролета или ра пределение скоростей. По оси ординат отложено количество одошаю вых масс топливного потока с одинаковыми временами пролета. Д; потока из первого распылителя, характеристики развития которо] изображены на рис. 4а, 5а, 6а, наибольшая вероятность скорости ча тиц равна 34% для значения самой скорости потока между регистр руемыми сечениями 72м/с. Второй распылитель работает "подвпрыском", характеристики развития которого изображены I рис. 46, 56, 66 из которых следует, что все скорости из диапазона то до 120 м/с примерно равновероятны. Интегрирование относительш интенсивности световой волны, прошедшей через поток и регистрир} мой фотоприемником, дает расходную характеристику потока с те* нием времени развития в заданном сечении потока (рис. 7а, 76, соотве ственно для выше описанных случаев). Здесь же приводится обоснов

не выбранного светодиода, примененного в качестве источника свето-эго излучения.

Приводятся исследования пространственно-временных характери-гик на экспериментальном стевде регистрации и обработки изображе-ий топливных потоков (рис. 8), поясняется принцип работы и состав сновных узлов стенда. Стробоскопическая подсветка топливного по-ока осуществляется в специальной камере. Импульсная лампа стробо-копической подсветки подбиралась исходя из энергетического порога увствительности ФДМ МФ-14 и значения максимальной продолжи-ельности вспышки. На рис. 9 приведены примеры регистрации про-гранственно-временных характеристик топливных струй. На стевде пределяется угол раскрыва конуса топливного потока, длина развития отока за определенный промежуток времени. Регистрируемые оптиче-кие неоднородности могут быть контрастированы градиентно-урсовыми масками (рис. 10).

Разработанное устройство регистрации пространственно-временных [араметров топливных потоков "ПРИЗ 14/20" совместно с электронно-штическим преобразователем ЭОП-66 применимо и для нзмерешм [ркостной температуры объектов (рис. 11). На рис. 12 приведены по-ледовательные кадры развития фронта самораспространяющегося (ысокотемпературного синтеза (СВС), полученные "ПРИЗ 14/20" со феменем между кадрами 1 мс.

Применение МДП фотоприемников в сочетании с микропроцессорам комплектом позволяет регистрировать пространственно-феменные параметры дисперсных распыливаемых потоков и тонкую структуру температурного распределения в СВС процессах.

В заключении третьей главы приведены основные результаты и вы-юды проведенных исследований.

В четвертой главе описаны принципы построения оптических :редств и методов измерений для бесконтактного контроля за состояни-;м исследуемого объекта в поле зрения фотоприемника, управления гехнологическим процессом и измерения характеристик процесса или объекта.

Один из трех приборов, описанных в четвертой главе, - это линейный измеритель скорости "ЛИСТ-ИК", позволяющий проводить измерения времяпролетным методом скоростных характеристик потока между двумя заданными сечениями. "ЛИСТ-ИК" состоит из шести функционально законченных блоков: оптической головки, которая содержит: диагностическую трубку, два фотодиода и два светодиода, размещенных аппозитно фотодиодам; блок аналого-цифровой обработки и синхронизации (БАЦОС), реализующий функции аналого-цифрового преобразования, нормировку сигналов, выработку синхроимпульсов как для внутренних узлов, так и для внешних устройств,

осуществляющий хранение полученной информации, вывод ее на внешний осциллограф; микропроцессорный контроллер "Электроника MC-2702", управляющий системой по заранее заданной программе действий; видео-контрольное устройство (ВКУ) и блок питания. Технические характеристики "ЛИСТ-ИК" перечисленные в таблице 1, определены в ходе метрологических испытаний на стенде АО Сибэнергомаш.

Второй разработанный прибор - это "ПРИЗ 14/20" (рис. 13), бы стродействутощий регистратор оптических полей; Прибор предназна чен для фотометрических измерений, стробоскопической съемки объек tob СВС и топливных струй, ввода изображений в ЭВМ, регистрацш треков движущихся объектов. Разработка выполнена на базе встроен ного контроллера "Электроника МС-2702" с процессором типа INTEI 8080 и калиброванной малоформатной твердотельной телевизионно! камерой на базе ФДМ МФ-14 с параллельным считыванием. Пред усмотрена возможность считывания по произвольному закону и синте зированными апертурами. Прибор имеет несколько каналов последо вательных и параллельных интерфейсов. Отличительными особенно стями прибора являются: развитый программный сервис отображения j анализа температуры, система температурного тестирования и река либровки по встроенной эталонной вольфрамовой лампе (при исполь зовании совместно с ЭОП-66), автоматический переход на другой диа пазон измерения при смене светофильтров, режим автоматическог включения измерительной системы по таймеру, перепаду регистрируй мой яркости в выделенной ячейке ФДМ или перемещению объект! видеопамять на 8 кадров изображения, резидентно загружаемая мош торная система, обеспечивающая дистанционное управление и обме данными между памятью "ПРИЗ 14/20" и внешней ЭВМ по каналу тип RS-232. Технические характеристики прибора "ПРИЗ 14/20" приведем в таблице 2.

Третья разработка, описанная в четвертой главе, - это устройств цифровой регистрации динамики изменения давления и перемещен иглы распылителя. Устройство выполнено на базЬ серийно выпуска мого тензометрического усилителя УТЧ-1 и цифрового запоминающе1 осциллографа С9-8. Данное сочетание позволяет использовать тенз! метрический датчик давления и индуктивный датчик хода иглы расш лителя. Датчики подключенны по полумостовой схеме на входы усши теля, где напряжение автоколебаний с частотой 10 КГц питает измер] тельные мосты, затем выходной сигнал с усилителя преобразуется цифровую форму в осциллографе, отображается на его ВКУ и по тр бованшо оператора может быть передан в управляющую ЭВМ. С п мощью клавиш, расположенных на передней панели осциллографа С 8, либо от ЭВМ имеется возможность установки времен "Задержю

ai "Опережения" записи сигнала от момента прихода синхронизи-тощего импульса.

В заключении диссертации сформулированы основные выводы и ре-льтаты, а также проблемы, требующие дальнейшего решения.

В приложения вынесены некоторые таблицы, необходимые для рас-тов оптической плотности топливных потоков, и таблицы не имею-ие непосредственного отношения к теме работы, но необходимые для шимания важности исследуемых задач, приведено программное обес-:чение созданного быстродействующего измерителя оптических по-■н. Сюда же вошли копии актов испытаний, актов внедрения разрабо-1нных устройств, справки об использовании результатов диссертаци-шых исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Для определения дисперсного состава частиц в конденсированной азе распыленного потока методом малых углов интегральными МДП-отоприемниками необходимо определить области дисперсного потока однократным рассеянием световой волны и расчитывать необходимое эличество ячеек применяемого фотоприемника регистрации интенсив-эсти рассеянной световой волны для заданной ошибки восстановления ункции распределения частиц по размерам.

Получение и контроль скоростных характеристик дисперсных пото-эв по скоростям нужно производить путем определения в произволь-ый момент времени развития потока интервала времени транспорти-овки дисперсного потока через два соседних сечения одинаковых масс здества импульсного дисперсного потока

Спроектированы и разработаны: стенд для регистрации и контроля соростных характеристик, динамики изменения давления в трубопро-эде у форсунки и перемещения иглы распылителя, позволяющий выявить взаимосвязь между этими характеристиками; экспериментальный генд позволяющий регистрировать, обрабатывать и контролировать зображения дисперсных потоков на ЭВМ, определять просгранствен-о-временные характеристики и оптические неоднородности дисперс-ых потоков распыливаемых веществ; устройство измерения яркостной емпературы объектов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: . Гуляев П. Ю., Еськов А. В., Матиевский Д. Д., Свистула А. Е. Мето-ика оптической экспресс-диагностики испытания дизельных распыли-елей. // Совершенствование мощностных, экономических и экологиче-ких показателей ДВС. Материалы VI Международного научно-рактичес-кого семинара Владим. гос ун-т, Владимир, 1997, С. 19-22. -80 с.

. Гуляев П. Ю., Евстигнеев В. В., Еськов А. В., Романов В. А. Инфор-[ационные системы тепловидения. // Региональные проблемы инфор-

матизации. Труды республиканской научно-технической конференции / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, Барнаул: изд-во АлтГТЪ 1995.- 109с.

3. Гуляев П. Ю., Еськов А. В., Коротких В. М., Романов В. А. Основь экспериментальной методики измерения параметров полидисперсны; топливо-воздушных струй высокоскоростными цифровыми телевизи онными системами. // Датчики электрических и неэлектрических вели чин ("Датчик-95"). Доклады Второй Международной конференции. Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, Барнаул: изд-во АлтГТУ 1995 -214с.

4. Еськов А. В., Романов В. А., Гуляев П. Ю. Функциональный набо] драйверов микропроцессорной системы пирометра-тепловизора "ПРИ' 14/20". // Датчики электрических и неэлектрических величин ("Датчик 95"). Доклады Второй Международной конференции. / Алт. гос. тех!: ун-т им. И. И. Ползунова, Барнаул: изд-во АлтГТУ 1995. - 214 с.

5. Еськов А. В., Романов В. А., Гуляев П. Ю. Мониторная система ди станционного управления устройствами высокоскорастной тепловизи онной съемки "ПРИЗ 14/20". II Датчики электрических и неэлектрич* ских величин ("Датчик-95"). Доклады Второй Международной конфс ренции. / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, Барнаул: изд-в АлтГТУ 1995.-214 с.

6. Гумиров М. А., Гуляев П. Ю., Евстигнеев В. В., Еськов А. В., Романо В. А. Проект экспериментального исследования процессов горения порошковых технологиях СВ-синтеза композиционных материалов. Вузовская наука на международном рынке научно-технической пр< дукции. Международная научно-практическая конференция. Тезис: докладов / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, Барнаул: изд-в АлтГТУ. 1995. С 59-60.

7. Гуляев П.Ю., Еськов А.В., Коротких В.М., Гумиров М.А., Жеддакс В.М. Оптический контроль параметров аэродисперсных струй на то) ливном стенде "МОТОЯРАЬ" . Информационный листок N 144-5 серия Р.55.37.33.АЦНТИ.- Изд-во оперативной полиграфии Алта] ского ЦНТИ. 1997.

8. Гуляев П. Ю., Таньков А. В., Коротких В. М., Гумиров М. А., Еськс А. В., Желдаков В. М. Анализатор спектральной информавд "СПЕКТР-М". Информационный листок N 652-96 серия Р.59.29.3 50.47.29. АЦНТИ.- Изд-во оперативной полиграфии Алтайско! ЦНТИ. 1997. . ,

9. Коротких В. М., Гуляев П. Ю., Гумиров М. А., Еськов А. В., Е стигнеев В. В. Способ измерения яркостной температуры объект Патент Российской Федерации № 2099674 по заявке № 96113418/ (019338), МПК 6 0 011 5/25, с приоритетом от 01.07.96.

). Гуляев П. Ю., Еськов А. В., Коротких В. М., Гончаров В. Д., Тань->в А. В. Аппаратура оптического контроля дисперсности струи топ-1вного распылителя. Информационный листок N 143-97 серия ,55.37.33. АЦНТИ.- Изд-во оперативной полиграфии Алтайского ,НТИ. 1997.

1. Еськов А. В., Гуляев П. Ю. Быстродействующий цифровой пиро-етр-тепловизор "ПРИЗ-14/20" на базе фото диодной матрицы. // Науч-о-техническое творчество студентов. Сборник тезисовдокладов 54-й аучно-технической конференции студентов, аспирантов и профессор-<о- преподавательского состава Алтайского государственного техни-еского университета им. И. И. Ползунова, посвященной 230-летию зздания И. И. Ползуновым первой паровой машины. Часть 1 / Алт. ос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во Алг. гос. техн. н-та, 1996. - 238 с.

2. Еськов А. В., Гуляев П. Ю. Стробоскопическая диагностика опти-еской плотности топливно-воздушных струй цифровой телевизионной становкой. // Научно-техническое творчество студентов. Сборник те-исовдокладов 54-й научно-технической конференции студентов, аспи-антов и профессорско- преподавательского состава Алтайского госу-арственного технического университета им. И. И. Ползунова, посвя-дешой 230-летию создания И. И. Ползуновым первой паровой маши-ы. Часть 1 / Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: Изд-о Алт. гос. техн. ун-та, 1996. - 238 с.

N,10

Рис. 1 Ошибка восстановления функции распределения частиц по размерам для треугольной функции с границами 5-50 мкм, в зависимости от числа углов регистрации (графики 1, 2, 3, 4 соответственно для интервала разбиения по размерам 0,5, 1, 2, 5 мкм)

Рис. 2 Экспериментальный стенд для получения скоростных характеристик топливных струй

Рис. 3 Лабораторная установка УК-2 с диагностической головке

Н/Но

u Т, сск 10

Рис. 4 Диаграмма движения иглы распылителя-1 (в относительных

единицах Н/Но) и изменение давления в трубопроводе перед форсункой - 2 (кг/см2) по времени относительно момента начала впрыска: а) - качественный распылитель; б) - распылитель с "подвпрыском"

Град. АЦП

зооо иоо

Т, сек 10

Î000 7500 .J

Т,сек 10

а) б)

Рнс. 5 Интенсивность светового излучения, прошедшего через

топливный факел в двух сечениях 1 и 2 соответственно: а - дня качественного распыла; б - для распыла с "подвпрыском"

а)

1 - D

3650 <409 31И 592« «682 744Ô 6199 89К 97 M 1М72 7444

б) iota Ш iras 109« 1114 1142 1170 1198 1225 1234 1142 U(l/«>

Рис. 6 Количество одинаковых времен пролета: а - для качественного распыла, б - для распыла с "подвпрыском" М,% М,%

Т, сек 10 Т, сек 10

а) б)

Рнс. 7. Расходные характеристики топливной струи на различных сечениях потока

о

25

Рис. 8 Структурная схема быстродействующего регистратора пространственно-временных характеристик топливных струй на базе стенда "МОТСЖРАЬ"

Рис. 9 Регистрация пространственно-временных характеристик топливных струй: 1мс, 2 мс, 2,5 мс и 3,5 мс

Рис. 10 Изображение Рис. 11 "ПРИЗ 14/20" совместно с ЭОП-66

топливного факела, контрасти-рованное маской "юго-запад"

щ

г

Рнс. 12 Последовательные кадры развития СВС процесса, полученные "ПРИЗ 14/20", где время между кадрами 1 мс

Рис. 13 Внешннй вид прибора "ПРИЗ 14/20" с оптической головкой

Таблица 1 Технические характеристики прибора "ЛИСТ-ИК":

1. Диапазон измеряемых скоростей, м/с_0,1-1500;

2. Основная погрешность измерения на базе 100 мм, %_ 5;

3. Мощность регистрируемого излучения, мВт/см2_1 -50;

4. Частота регистрации, Гц_ 1 -1.000.000;

5. Полное время регистрации (при 1= 1 МГц), мс_12;

6. Число каналов регистрации_2;

7. Разрядность АЦП канала _6;

8. Объем буферного ОЗУ одного канала, Кб.

9. Тип интерфейса.

10. Режимы синхронизации.

11. Габариты:

_12;

_118-232;

_внешний, ручной,

автоматический,от ЭВМ;

_360x120x90;

'_340x296x100;

в) Контроллер МС-2702, мм_236x40x160;

г) Блок питания, мм_74x110x320;

а) Камера, мм_

б) БАЦОС, мм_

Таблица 2. Технические характеристики прибора "ПРИЗ 14/20":

1. Диапазон измеряемых температур,°С_800-10000;

2. Основная погрешность,%_0,2-3;

3. Число элементов изображения_ 1024(32x32);

4. Число различимых градаций яркости_256;

5. Минимальный размер объекта, мм_1.5x1.5;

6. Эффективные длины волн, мкм_0.65; 0.8; 1.0;

7. Скорость считывания информации, мкс/ ячейку_1;

8. Линейность преобразования сигнала, %_1;

9. Быстродействие не менее, мс__;_20;

10. Время регистрации одного кадра, мс_;_1;

11. Минимальное время экспозиции, мкс '_32;

12. Максимальное время экспозиции, мс_20;

13. Динамический диапазон, лк: при 1Экш=100мкс_ 1 - 1000;

при I эксп =20мс_0,002 - 50;

14. Спектральный диапазон чувствительности, нм_350 -1010;

15. Разрешающая способность по координате с оптической системой ЭОП-66 не более, мкм_300

Габариты: а) камера, мм_;_ 120x65x65

б) микропроцессорный блок, мм_480x350x170

в) оптико-механическая система, мм'_235x400x700

,...... /

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И.И. ПОЛЗУНОВА

На правах рукописи

КОНТРОЛЬ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНОСТИ И МАССОПЕРЕНОСА В ПОТОКАХ РАСПЫЛЕННЫХ ЧАСТИЦ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор Евстигнеев В. В. Научный консультант: к.т.н., профессор Гуляев П.Ю.

Барнаул 1998 г.

СОДЕРЖАНИЕ

......................................

Глава 1 ОБЗОР ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПА.РЛ.МЕТГОВ ДИСПЕРСНОСТИ И М А С С О П ЕРЕН ОСА. В ПОТОКАХ РАСПИЛИВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ.....................

1.1. Объект исследования и основные параметры полидасперсных двухфазных потоков рвдшдивземоб жидкости..........................................................................................

1.2, Теоретическое обоснование оптических методов определения функции распределения частиц по размерам.,..,.., 13, Оптические методы и устройства экспериментальных исследований дисперсности гетерофазных потоков,,....«.,....,,,......

! „4. Методы и устройства дня контроля и измерения скорости

гетерофазных потоков.......................................................................................44

1.5. Выбор и обоснование основных направлений диссертационных исследований..................................—....................55

1.6. Выводы из первой шавы.....................................................................60

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ МЕТОДОВ КОНТТОЛЯ............................ 6!

2.1. Определение скоростных характеристик дисперсных

потоков.................................................................................................. 61

2.1.1. Математическое описание параметров дисперсного

потока распьшивасмой жидкости............................—,.............. 62

2Л .2. Разработка интегрального способа регистрации

характеристик маесопереноса дисперсного потока.................. 69

2.13. Оценка погрешностей при регистрации

скоростных характеристик дисперсных потоков.......,.,,,.....,,-... ЬЮ

2.2. Моделирование измерения интенсивности р; 8 и я световой .волны в малых углах............................................................................ ?>?>

2,2А , Посшновка задачи и обоснование применения метода малых утаю ддя определения дисперсного состава

топливных потоков,..,.....................................................................

2.2.2. Модель численного восстановления Функции

распределения частиц по размерам................................................ ' №

23. Выводы из второй гяшзы................................. 106

Глава 3.. ЭКСИНРРТМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОПЛИВНЫХ СТРУЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ФОРСУНОК...,,...,.......,.....,- ! 07

3.1. Исследование скоростных характеристик топдшшых

струй на экспериментальном стенде...................................................

3,2- Исследование проспрансгоеино-временных ларактернетик топливных струй на экспериментальном стенде решараш-ш

и обработки изображений................................................................... * 22

3.3. Регистрация оптической яркости быстродействующим цифровым пирометром "ПРИЗ 14/20"»..........143

1.4. Выводы из третьей главы........................................................... < Ь \

.Глава 4, АППАРАТУРА РБП1СТРАЦЙИ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКОВ.................................................................. «52

4Л. Принципы построения опто:элек1рон.иы.х

средств и методов измерений..................................................„...,..«. ЗЬ2

4.2. Отшяектроиный времянролетныи *» >пг ? - >'

дисперсных распылив«?тык лотков ! 1 • 1 Ь ' ... 155

4.3. Бьнярсдейслвухощий рш1стратор оптических полей

-ПРИЗ 14-204?...............................................................................................................................................1ЬУ

4.4. Устройство цифровой релжлрации динамики изменения давления и перемещения иглы распылитехш.,,...............

Основные выводы и результаты работы.................................................i68

Заключение:.,.........,..................................................................................................169

JÏH'rqwiypa,......................................................................................................17(3

Приложения..,..............--.................,.....,......-"................................—— ^

ВВЕДЕНИЕ

Контроль технологических процессов в машиностроении и других отраслях производства предъявляет требования к внедряемым средствам измерения параметров изготавливаемых изделий. Вместе с тем. разработка новых технологий и внедрение их в производство обуславливает создание более сложных диагностических, приборов, повышающих 'точность измерения отдельных параметров и понижающих время обработки полученных данных.

Измерение характеристик дисперсности и маюопереносз импульсных потоков распиливаемых веществ являются важной научно-технической задачей. Экологические и экономические требования к современным двигателям внутреннего сгорания влекут* создание методов и устройств контроля за качеством распьшивания тошшва в камере сгорания двигателя. Аналитическое исследование данной задачи в общем виде в настоящее время не представляется возможным, а экспериментальное изучение процессов дизельного смесеобразования исключительно затруднено ввиду их нестационарности и быстротечности.

Общность процессов радоыливания топлива и да гашения покрытий в образовании дисперсного потока частиц конденсированной фазы предопределяет разработку в сущности единых цифровых технологий обработки результатов, полученных оптической бесконтактной диагностикой дисперсных потоков в реальном масштабе времени на основе интегральных фотодиодных- структур и микропроцессорных систем регистрации и управления.

Применение новых скоростных методов - с. < > < < I и цифровой обработки параметров импульсных дисперсных. ?тюков позволяет выявлять статистически обусловленную взэимовмпь между

получаемыми данными и основными показе; ля ми те^шожтгического процесса.,

Ижь..рабс/гы заключается в разработке способа контроля важнейших характеристик дисперсных потоков, таких как скорость и дисперсность» в определении можно ни использовать современную элементную базу многоэлементных фотоприемников путем численного расчета числа элементов фотоприемника от наименьшей ошибки восстановления функции распределения частиц по размерам, а так же проектирование и создание аппаратуры контроля скоростных, характеристик, разработка быстродействующего регистратора дисперсных потоков со стробоскопической подсветкой с целью контроля их прооран-ственно-временных характеристик и измерения яркостной температуры объекта.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

!. Аналитическое обоснование предлагаемого способа измерения скоростных характеристик дисперсных потоков по скоростям и определение основных источников ошибок.

2. Определение оптимального количества углов регистрации интенсивности лазерного излучения, рассеянного дисперсным потоком в малых углах от заданных параметров: точности восстановления функции распределения частиц по размерам; шагом дискретизации размера: верхней и нижней границах распределения.

3. На основании аналитической модели распыления топливного потока дизельной форсункой, известной из научно-технической литературы» определение границ однократного рассеяния лазерного излучения на распиливаемом дисперсном потоке.

4. Проектирование и создание устройств контроля и регистрации скоростных параметров дисперсных потоков с техническими характеристиками, соответствующими заданным условиям измерений.

5. Разработка и создание устройства регжг грации * дюст1;дшствешд> временных параметров топливной струи дизельной форсунки и регистрации яркоетной температуры объекта на основе фотодиодного матричного приемника излучения.

!. Разработан новый способ интегрального определения скоростных характеристик импульсного дисперсного потока путем определения интервалов времени транспортировки равных порций масс импульсного дисперсного потока, перенесенных через два сечения на известном базовом расстоянии друг от друга для произвольного момента времени впрыска.

2. Впервые рассчитано оптимальное количество ячеек фотоприемника для регистрации интенсивности излучения, рассеянного дисперсной средой, для восстановления функции распределения частиц по размерам , определяемое требуемой точностью восстановления на данном количестве углов регистрации, и шумовой составляющей сигнала используемого фотоприемника.

3. Разработан новый способ измерения яркоетной температуры объектов на основе предварительной цифровой калибровки пирометра по дтдожюму ижучатедто. (Патент Российской Федерации 2099674 до ■ и i явке № 96 í Í 54 f 8/25 (0 í 9338 k MÍTÍC 6 G 0 í I 5/2 5, с приоритетом от 01.07,96.)

В данной диссертационной работе применяется теория взаимодействия световой водны с веществом, математические метода решения обратных задач, численное моделирование, статистическая обработка у>'Н|сгг(жруемых данных. На всех этапах работы происходило cono-i . м>яение полученных результатов с теоретическими либо с литературами данными.

Результаты проведеннь <* дований применимы в дш-пчн • •<строении, раепыяивании хнми i веществ сушке, окраске, в обдг*,--ти напыления покрытий и т. д. Контроль и регистрация скоростных и пространственно-временных характеристик топливных потоков совместно с регистрацией динамики тошгавоподачи форсунки позволяет выявить статистическую взаимосвязь между этими параметрами. Разработанное устройство оптической регистрации дисперсных топливных потоков позволяет решать в режиме реального времени важную проблему контроля пространственно-временных параметров на предмет образования оптических неоднородностей и местных сгущений в распиливаемом топливном потоке и сопоставления их с ранее установленными эталонными параметрами. Разработанное устройство оптической регистрации пространственно-временных параметров дисперсных потоков позволяет так же измерять яркостную температуру объектов.

Разработанное устройство оптической регистрации пошдиспере-ных топливных потоков позволяет решать в режиме реального времени важную проблему контроля пространственно-временных параметров на предмет образования оптических неоднородностей и местных сгущений в теле топливного потока и сопоставления ж с ранее установленными эталонными параметрами. Регистрация скоростных, и пространственно-временных характеристик топливных потоков совместно с регистрацией динамики топливоподачи форсунки позволяет выявить статистическую взаимосвязь между этими параметрами. Разработанное устройство оптической регистрации пространственно-временных параметров дисперсных потоков позволяет так же измерять яркостную температуру объектов,

На защиту выносятся следующие.....положеш^

1. Способ интегрального определения скоростных характеристик импульсного дисперсного потока путем определения в произвольный момент времени развития потока интервала времени транспортировки одинаковых порций масс вещества потока через два сечения на малом известном расстоянии друг от друга.

2. Методика расчета необходимого количества углов регистрации измерения интенсивности световой волны, прошеданей через дисперсный поток, МДП интегральными фотодными и ПЗС структурами в малых ушах для восстановления функции распределения частиц дисперсной среды по размерам, основанный на определении требуемой точности восстановления» количестве ячеек фотоприемника, и юумовой составляющей сигнала используемого фотоприемника.

3. Способ измерения яркостной температуры объема, основанный на предварительной калибровке цифрового пирометра, с матричным фотоэлементом по эталонному излучателю, запоминании показаний фотодатчика при калибровке и сравнения с этими показаниями при измерении температуры.

Структура и объем работы. Диссертационня » п.». а состоит из введения, 4 глав, заключения» списка литературы и приложения. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста., содержит 80 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 133 наименований.

В первой главе диссертационной работы изложено современное состояние теоретических и практических решений проблемы нахождения функции распределения частиц по размерам в дисперсных средах оптическими методами, в том числе как решений некорректно поставленных обратных задач, Рассмотрены современные методы определения скорости частиц гетерофазных дисперсных потоков ДГИ и распыла топлива, Приводятся физическая постановка задачи и основные пара-

метры гюлидисперсных потоков рашы.щтвчн^я' ^дадросчи. ,П.риведен анализ структурных схем, функцжн тл ьных у шов, фа ниц применимости и погрешностей методов измерения скоростей и дисперсного состава гетерофазных потоков» Отмечено, что существующие методы время-нрояетньк измерений распределения частиц по скоростям в сечении потока оптическими средствами не устраняют недостатков голографнче-ских, киио-фотоизмереннй и измерений лазерными допяеровскими измерителями скорости, так как при таких методах либо затрачивается дополнительное время дня обработки фотоматериалов„ шяографиче-ских пластин и подсчете размеров частиц, либо остается неизвестным распределение частиц по скоростям, потому что для набора статистических данных необходимо проведение многократных измерений.

Анализ методов и средств регистрации скоростных параметров и функций распределения по размерам показывает незавершенность изучения попидисперсных потоков. Разработанные к настоящему времени методики и регистрирующая аппаратура часто не дают возможность автоматизировать процесс регистрации и имеют большую погрешность. Все это свидетельствует в пользу поиска новых и совершенствования известных методов регистрации характеристик полидиснерсных потоков на основе оптических методов регистрации.

Научный и практический интерес представляет создание методов и устройств контрольно-измерительной аппаратуры» позволяющих при проведении эксперимента регистрировать с требуемым пространственно-временным разрешением в реальном масштабе времени скоростные параметры и определение функции распределения частиц но размерам в нестационарных полидасперсиых потоках.

Исследования, по литературным источникам отечественной и. зарубежной научно-технической информат-пч но ч.рр-«' ни •»•» -ностъ совершенствования оптических мс .,>' » и • » Ри »и

параметров полндисперсиых пото«со». ВмЬравиые направления исследований обеспечивают решение задач, сформулированных во введении, позволяют разрабатывать и создавать методику и устройства регистрации характеристик полидасперсных потоков, учитываю!цие т особенности и свойства.

Во второй главе используя критериальный подход к описанию аналитической модели процесса, распиливания топлива, пр и « ^ ? математические формулы определения основных параметров . потоков. Топливный поток рассматривается как тетю вращения конусообразной формы с соответствующим распределением концентраций, плотностей, интенсивностей и скоростей капель в .зависимости от расстояния между сопловым отверстием и исследуемым сечением и расстояния от оси потока до исследуемой области или капли., На основании приведенных зависимостей построена, математическая модель расчета границ однократного рассеяния лазерного излучения топливным потоком для обеспечения возможности применения в областях однократного рассеяния определения дисперсного состава потока по методу малых углов. Задача рассматривается для впрыска топлива в среду с атмосферными условиями и для основной зоны потока. Приводится обоснование применения метода малых углов для определения функции распределения частиц по размерам в топливном потоке. Приведен численный расчет на ЭВМ корректности восстановления функции распределения частиц по размерам в зависимости от требуемого числа интервалов разбиения восстанавливаемого распределения и его границ при различном количестве углов регистрации интенсивности рассеяния. Для заданной функции распределения частиц по размерам определялась индикатриса рассеяния в мальв углах и затем проводились вычисления но решению обратной задачи восстановлена

интенсивности на. заданных утл? оь ► пг ^ о г», »¿ад > « ыу. и * п..

хождения световой волны зондирующего итиучення. По разработанной методике можно определить онгшвшъиос количество углов регистрации интенсивности рассеянного излучения фотоприемником с интегральной ФДМ или ПЗС структурой доя любой функции распределения частиц по размерам, границы которой и число разбиений известны из априорных данных, а нижняя граница намного больше длины волны зондирующего излучения.

Здесь же приводится разработка метода регистрации скоростных характеристик быстропротекатщего иеетацжжариого потока.. Приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ, основанный на однозначном определении в произвольный момент времени развития интервала времени транспортировки дисперсного потока через два соседних сечения одинаковых масс жидкости импульсного дисперсного потока.

Гистограмма распределения скоростей одинаковы