автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка методики и устройства оптического контроля скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных струй

РГВ 01

- 4 ЯНВ 2МО

На правах рукописи

/

,' I !

ШАРЛАЕВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И УСТРОЙСТВА ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ДВУХФАЗНЫХ СТРУЙ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул-2000

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

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Гуляев Ю.П.

Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Гуляев П.Ю.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Букатый В.И кандидат технических наук, доцент Цибиров.А.М.

Ведущая организация: Сибирская Государственная Геодезическая Академия

Защита состоится 2(Ю0г. в ч. на заседа-

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайскою Государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Автореферат разослан ••^Г" 2000г.

Ученый секретарь "7/^ '—--/¿С* •

диссертационного совета - > - \ Тищенко А.И.

/

ИМ.ЗЗсЗ 4,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследовании. Совершенствование технологических процессов, контроля качества, а также осуществление сложных производственных процессов невозможно без применения приборов контроля. Применение многих приборов в ряде современных технологий на основе высокотемпературных бысгропротекающих процессов ограниченно или невозможно, так как не учитывают дисперсность сред, высокую температуру, скорость самого процесса. Особый интерес составляют процессы обработки материалов газо-термическми технологиями сочетающие перечисленные условия. Использование приборов контроля в условиях технолопгческого режима позволяет установить зависимость качества покрытия от параметров процесса, и контролировать на стадии работы.

Применение методов оптического контроля и приборов с цифровой обработкой аналогового сигнала импульсных дисперсных потоков позволяет выявлять взаимосвязь между контролируемыми данными и основными параметрами технологического процесса. Существующие методы контроля гетерофазных потоков направлены на определение кинематических параметров фронта ударной волны, средних вдоль потока или какой-то отдельной частицы. Реальный поток обладает некоторым отклонением от средних параметров движения. Восстановить распределение этих параметров возможно оптическими методами контроля.

Одним из важных технологических параметров является скорость и импульс потока. Однако контроль скорости потока оптическими методами часто требует учитывать многокомпонентность, гранулометрический состав и температуру частиц. Применение существующих методов и приборов на их основе в силу их ограниченности создает предпосылку для создания новых. Для создания более эффективных методов необходимы дополнительные исследования, направленные на создание методов и устройств контроля скоростных характеристик многокомпонентных струй.

Цель исследований заключается в разработке методики и устройства контроля скоростных характеристик детонационяо-газовых струй.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: разработка и обоснование методики контроля скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных слабозапыленных пото-

ков и последующего восстановления функции распределения частиц по скоростям; - оценка погрешности методики контроля;

обоснование требований к программно-аппаратной части приборов контроля при заданных параметрах: точности восстановления функции распределения частиц по скоростям, размера зоны анализа; шага дискретизации; верхней и нижней границы распределения;

определение границ применимости методики и устройства контроля скоростных характеристик;

разработка устройства контроля скоростных характеристик гетеро-фазного потока с техническими характеристиками, соответствующими заданным условиям измерений;

создание экспериментально - технологического стенда, и проведение экспериментальных исследований с целью подтверждения предложенной методики и з'стройства контроля скоростных характеристик высокотемпературных потоков.

Научная новизна результатов исследований: впервые сформулирован критерий обобщенной интегральной скорости двухфазного потока на основе модели континуального псевдогаза частиц, что позволяет создавать эффективные методы и приборы контроля скоростных характеристик потока; разработана математическая модель контроля скоростных характеристик гетерофазных струй на основе сформулированного критерия обобщенной интегральной скорости двухфазного потока для создания методики и прибора контроля скоростных характеристик потока;

разработана и описана новая времяпролетная методика оптического контроля скоростных характеристик импульсного дисперсного потока самосветящихся частиц в слабозапыленных гетерофазных струях, отличающаяся тем, что скорость частиц находят как отношение интенсивности порций потока частиц во входном сечении потока, задающем базовое расстояние, к плотности потока порций частиц на базовом расстоянии, интенсивность порций потока частиц определяю по интенсивности их светового излучения; разработана методика оптического контроля движения плотностей псевдогаза частиц обдуваемых высокотемпературной плазменной струей с учетом их перераспределения вдоль потока;

восстановлена расходная характеристика транспортного потока двухфазной струи при детонационно-газовом напылении материалов с помощью созданных методик и устройства контроля.

Методы исследования.

В диссертационной работе использованы методы оптического контроля, теории вероятности, численного моделирования, статистической обработки регистрируемых данных. На всех этапах работы применялось сопоставление полученных результатов с теоретическими или литературными данными.

Практическая ценность работы:

Результаты проведенных исследований могут быть применимы в следующих областях:

контроль основных параметров газодинамических струй, разработка регистрирующего оборудования для установок плазменного напыления, используемого ицдивиду&тьно и на линии с ЭВМ; создание новых детонационно-газовых установок с автоматической системой регулирования параметров технологического режима; определение оптимальных параметров технологического режима при образовании покрытия, разработке новых покрытий и т. д. паспортизации технологических режимов процесса плазменного напыления материалов.

Разработанное устройство оптической контроля импульсно-плазменных потоков гетерофазной среды позволяет восстановить распределение частиц по скоростям в режиме реального времени, определить среднюю скорость транспортного потока и скорость ударной волны; определить расходные характеристики установки детонационно-газового нанесения покрытий (ДГН). динамическую плотность и интенсивность потока; реппггь важную проблему контроля параметров процесса газотермического напыления (ITH); проводить исследования топливовоздушных струй, определяя скоростные характеристики потока и дисперсионный состав потока.

Реализация результатов.

Созданные в ходе выполнения диссертационной работы методики и устройство прошли испытания на детонационно-газовых и автоматизированных топливных стендах, а также были использованы:-

для контроля скоростных характеристик высокотемпературных потоков продуктов детонации и взрыва, в Центре порошковой металлургии при АлтГТУ;

для контроля технологических процессов при разработке оборудования для нанесения упрочняющих материалов лучевыми методами в НПФ "ЭЛИОМ".

Теоретические и экспериментальные результаты исследований представлялись на научно-технических конференциях и семинарах.

На новый способ определения скоростей частиц в продуктах детонации и взрыва подана заявка и установлен приоритет (заявка № 20001125631, МПК7 Ш1РЗ/36, С01Р5/18, с приоритетом от 11.10.96.). Работа по теме диссертации выполнялась в соответствии с утвержденным планом "Критических технологий федерального уровня" (утв. Правительственной комиссией по науч.-техн. политике от 21.07.96 N 2728п-П8) по Разделу 1 (1.9. Опто- и акустоэлектроника). Разделу 2 (2.4. Электронно-ионоплазменные техколопш), Раздел}' 3 (Материалы и сплавы со специальными свойствами).

На защиту выносятся следующие основные научные результаты:

математическая модель определения скоростных характеристик гетерофазных струй на основе сформулированного критерия обобщенной интегральной скорости двухфазного потока, положенная в основу методики контроля скоростных характеристик импульсных двухфазных высокотемпературных потоков в слабозапыленных гетерофазных струях;

новая методика контроля скоростных характеристик импу льсного дисперсного потока самосветящихся частиц в слабозапыленных гетерофазных плазменных струях с учетом их перераспределения вдоль потока за счет дополнительного пространственно-временного разбиения потока на анализируемые объемы; методика восстановления расходной характеристики транспортного потока двухфазной струи при детонационно-газовом напылении материалов на основе методики контроля скоростных характеристик импульсных высокотемпературных слабозапыленных гетерофазных струй;

оригинальная впервые предложенная инженерная методика графоаналитического расчета распределения частиц по скоростям, в зависимости от размера частиц.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ.

Апробация 8>аГ>оты. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах Центра порошковой металлургии при АлтГТУ, а также на

Международных и Всероссийских конференциях: Пятой "Пьезотехника-96", Барнаул 1996; Шестой научно-технической -"Состояние и проблемы измерения", Москва 1999; Ь научно-технической преподавателей СГТА "Современные проблемы геодезии и картографии"'- Новосибирск 2000; научно-технической - "Контроль, измерения, информатизация", Барнаул 2000; Первой научно-технической - ''Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях", Бийск 2000.

Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, список литературы из 133 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, научная и практическая значимость проблемы, сформулированы цель и задачи исследований их научная и практическая новизна, изложены основные выносимые на защиту положения, приведена краткая характеристика работы.

Научный и практический интерес представляет создание методов и приборов контроля, позволяющих в технологических условиях контролировать темиературно-скоростные параметры нестационарных высокоскоростных гетерофазных потоков с заданной точностью.

В первой главе диссертации выполнен анализ существующих теоретических и практических методов и подходов исследований высокотемпературных струй, содержащих примеси, на предмет определения скоростей частиц в дисперсных средах оптическими методами. Рассмотрены современные методы определения скорости частиц гетерофазных высокотемпературных потоков и топливовоздушных струй. Рассматривается физическая постановка задачи и основные параметры полидисперсных потоков. Приведен анализ структурных схем, функциональных узлов, границ применимости и погрешностей методов контроля скоростей гетерофазных потоков. Применение существующих методов и средств контроля (вращающихся дисков, лазерго-доплеровских, голографических, корреляционных, кино-фотосредств) ограниченно. При использовании таких методов затрачивается дополнительное время для обработки фотоматериалов, голографических пластин и подсчете размеров частиц или остается неизвестным распределение частиц по скоростям, потому что для набора статистических дгккых проведение многократных измерений. Традиыион-

ные времяпролетные методы контроля распределения частиц по скоростям в сечении потока оптическими средствами не устраняют недостатков голографических, кино-фотосредсгв контроля и средств контроля лазерно-доплеровскими измерителями скорости.

На основании анализа современной научно-технической информации о методах и средствах контроля скоростных параметров и проведенных исследований сделан вывод, что для повышения эффективности использования газотермического оборудования и используемых ими процессов необходимо применение новых приборов контроля технологических параметров. Наиболее полно требованиям работы в условиях технологического режима отвечают времяпролетные методы и устройства оптического контроля, основанные на этих методах. Выбранное направление исследований обеспечивает решение задач, сформулированных выше, позволяет разрабатывать и создавать методы и приборы контроля характеристик полидисперсных потоков, учитывающие их особенности и свойства.

Во второй главе исследований двухфазных струй применен критериальный подход к описанию теоретической модели контроля скорости частиц. Поток частиц рассматривается как движение сплошной среды, а его скорость - как скорость равных компонент потока псевдогаза. При анализе двухфазной струи использованы эйлерова и лагран-жева физические модели распространения потока, как наиболее полно описывающие процесс детонационно-газового напыления (ДГН) с точки зрения контроля скоростных характеристик струи. Данные модели позволяют обеспечить связь теоретических и экспериментальных исследований. Использование модели многоскоростного континуума позволяет рассматривать поведение не отдельной частицы, а ансамбля или группы из N частиц, при этом необходимо говорить не про скорость частиц, а про скоростную интегральную характеристику (интегральная характеристика к единичной частице, дифференциальная ко всему потоку) твердофазного континуума каждому из которых в каждой точке соответствует плотность (приведенная) р1 (масса 1-ой составляющей в единице объема среды), скорость V;, (1=1, 2,.... Ы), а затем и другие параметры, относящиеся к своему континууму. Впервые сформулирован критерий обобщенной интегральной скорости двухфазного потока на основе модели континуального псевдогаза частиц, суть которого заключается в усреднении скорости, следовательно, и импульса порции частиц (континуума), а не потока в целом. Выявлены основные (Ьактооы. определяющие разный скоростной характер потока частиц

динамический напор - за счет лобового сопротивления частицам передается импульс от плазмы, скорость которых зависит от их размера; в следствии, действия сил вязкости - уменьшение скорости от оси к стенкам ствола; продолжительность разгона частиц как следствие разного местоположения в стволе.

Впервые предложена инженерная методика (см. рис.1) графоаналитического расчета распределения частиц по скоростям, в зависимости от размера частиц, поясняющая приобретение частицами разных скоростей с последующим перемещением их до точек анализа.

Принцип действия: в фазовом пространстве скоростей и диамет-

Рис. 1 Инженерная методика графоаналитического расчета распределения частиц по скоростям, в зависимости от размера частиц

ров (V, с1) частице с диаметром с!1 (распределение Г(с1)) соответствует скорость VI (распределение Г(\')) пути перехода указаны стрелками; дня полученной скорости частицы ставиться в соответствие их наибо-

лее вероятное распределение р,(х) внутри ствола на расстоянии 1, которое заменяют равномерным распределением, прямоугольником длинны 1, соответствующего длине ствола установки ДГН, и площадью равной площади исходного распределения. Искомые распределения в зонах анализа получают при перестроении прямоугольных номограмм вдоль соответствующих характеристик в фазовом пространстве I, х: при некотором фиксированном П- огибающая номограмм даст р;(х), а при фиксировании зон анализа в точках хь х2 и изменяющемся г - щф, цг(0-Пример вычисления скорости показан на рисунке 1.

Обоснована математическая модель контроля скоростных характеристик гетерофазных струй на основе сформулированного критерия обобщенной интегральной скорости двухфазного потока и принципа неразрывности потока. Методика контроля скоростных характеристик двухфазного потока заключается в последовательном выделении оптическими средствами теплового излучения одинаковых порции частиц потока, описываемых как континуумы, измерении времени пролета каждого из континуумов известного базового расстояния, задаваемого несколькими фотоприемниками. В качестве оптического преобразователя выступает линейная многоэлеменгная матрица из N фотодиодов. Отличается тем, что интенсивность потока частиц определяют по интенсивности светового излучения, плотность потока частиц - по разности интенсивностей потока частиц в сечениях, задающих базовое расстояние. Интенсивность потока частиц в 1-ом сечении определяется из выражения:

где ЩО - выходной сигнал с 1-го фотодиода; к=сош1 - константа преобразования.

Скорость частиц находят как отношение интенсивности потока частиц во входном сечении потока к плотности потока частиц на участке, задающем базовое расстояние, в соответствии с выражением:

V ГЛ = л*.(О _ ш.о) о\

при этом минимальный интервал времени необходимый для переноса через сечения, задаваемые фотоприемниками, одинаковых порций частиц находится их следующего равенства'.

(1)

О 9

о

о

где j - номер сечения (номер фотодатчика) потока, соответствующий выходному сечению, задающему границу базового расстояния, изменяющийся от 1+1до Ы; N - количество фотоприемников; \ - номер сечения (номер фотодатчика) потока, соответствующий входному сечению, задающему границу базового расстояния, изменяющийся от 1до N-1; ДЬ=(И)Ь; Ь - базовое расстояние между соседними фотоприемниками; Ди(-с)=Ц(х)-и,(т);и1(0,и](1) - сигналы на выходе соответствующих фотопреобразователей; Дц(х)=ц}(т}-ц-,(т) - соответствует разности интенсивности потока частиц пролетающих через 1-ое и j-oe сечения потока; ¡¿¡(1) - интенсивность потока частиц в 1-ом сечении потока; ¡¿¡0) - интенсивность потока частиц в ]-ом сечении потока; I - текущее время; А1 - минимальный интервал времени необходимый для переноса через заданные сечения потока одинаковых порций частиц; знак соответствует условию, когда поток частиц "втекает" на участок контроля. Соответствующие расходные характеристики р^) в сечениях получают, интегрируя интенсивность потока частиц за период цикла установки согласно выражению:

о

Разработано устройство контроля, реализующего предлагаемую методику. В соответствии с описанной выше методикой контроля скоростных характеристик быстропротекающего нестационарного потока, разработана методика оценки погрешности измерений. На основе этой методики есть возможность рассчитать минимальное число интервалов дискретизации для заданной порции частиц, тактовую частоту устройства контроля, верхнюю и нижнюю границу распределения частиц по скоростям и количество групп скоростей.

В третьей главе приведены принципы построения оптических средств контроля и особенности приборов, реализующих контроль состояния исследуемого объекта, а также средства используемые в работе при контроле струй.

Прибор контроля скорости и температуры "ЛИСТ-ИК" предназначен для: оптического контроля скорости конденсированной фазы в высокотемпературных потоках стационарных, исследования температурной кинетики бысгропротекающих процессов (СВС, тепловой взрыв и т.д.), контроля скорости тепловых профилей волны горения. Принцип действия данного прибора основан на определении времяпролетных характеристик самосветящихся частиц на заданной оптической: базе

контроля, а так же применении яркосгной пирометрии в двух точках вдоль потока. Система "ЛИСТ-ИК" состоит из: сменных оптических фотоприемных камер, созданных на основе лавинных и дискретных фотодиодах; микропроцессорной системы на базе универсального контроллера К1-20 "Электроника МС-2702"; двухканального высокоскоростного блока аналого-цифрового преобразования с буферным ОЗУ на 24 Кб. Технические характеристики системы "ЛИСТ-ИК", определенны в ходе метрологических испытаний на стенде АО Сибэнергомаш.

Устройство контроля скорости высокотемпературных потоков "РСВП С9-8" создано на базе двухканального цифрового запоминающего осциллографа С9-8. Обладает рядом особенностей: запись, хранение и отображение на встроенном видеоконтрольном устройстве 1024 отсчета информации на каждый канал регистрации; максимальная частота дискретизации исследуемого сигнала - 20 Мгц; хранение эталонного сигнала и его одновременную индикацию вместе с текущим исследуемым сигналом и т. д.

Оптической частью прибора служит разработанная фотоприемная камера на основе лавинных фотодиодах. Особенность данной камеры -возможность установки фокусного расстояния при помощи встроенных в нее светодиодов, что обеспечивает простоту, надежность в обращении и не требует дополнительного юстирования оптической системы. Осциллограф позволяет производить передачу данных во входящую в комплекс ЭВМ для последующей математической обработки.

Скоростной оптоэлектронный прибор изображений "ПРИЗ-14/20" - предназначен для фотометрических измерений, стробоскопической съемки объектов СВС, топливных и детонационных струй, регистрации треков движущихся объектов и ввода тепловизионной картины в ЭВМ в режиме реального времени для дальнейшей математической обработки. Цифровая измерительная система выполнена на базе встроенного микропроцессора типа INTEL 8080 и калиброванной малоформатной твердотельной телевизионной камерой на базе ФДМ МФ-14. Предусмотрена возможность полного управления цифровой телевизионной системой внешней ЭВМ любого типа. Отличительные особенности прибора: программный сервис отображения и анализа температуры; система температурного тестирования и рекалибровки по встроенной эталонной вольфрамовой лампе; автоматический переход на другой диапазон контроля при смене светофильтров; режим автоматического включения измерительной системы по таймеру, перепаду регистрируе-

мой яркости в выделенной ячейке ФДМ или перемещению объекта; видеопамять на 8 кадров изображения.

В четвертой главе применена методика и устройство контроля скоростных характеристик потока частиц для контроля состояния объекта, с целью проверки ррад

его эффективности. АЦП

Методика предварительно апробирована на топливовоздушных струях дизельных двигателей (рис. 2, 3, 4). Так как топливовоздушные струи представляют собой воздушно-

капельные потоки, и объекты исследования (частицы жидкости) не являются самосветящимся, то дополнительно вводят источник подсветки. Таким образом.

А^л.

503 «ВО 1500 2М0 25С0 .

Т, сек 10=

Рис. 2 Оптическая плотность топливной струи, 1- в первом сечении потока, 2- во втором сечении потока

34

5 5НН 3

н 2 3 а 3 ДявйЫИ

3650 4408 5166 5924 6682 7440 6198 6956 5714 10472 7440

1/1

Рис. 3 Гистограмма обратных времен пролета потока.

50

30

10

контроль потока частиц производиться по интенсивности прошедшего от излучателя света. Исследования проводились на базе лабораторной установки УК-2, для различных дизельных форсунок Приведены некоторые данные, полученные с помощью прибора контроля скорости и температуры "ЛИСТ-ИК" (рис. 2). Результаты исследования представлены для двух измерительных канатов в градациях АЦП от времени. Оптическая головка находилась на расстоянии 60 мм от сопла дизельной установки, времяпро-летная база составляла 35мм. На рисунке 3 представлена последующая обработка экспериментальных данных в виде гистограммы количеств одинаковых порций потока конденсированной фазы от обратных времен пролета. На рисунке 4 представлены расходные характеристики топливовоздушной струи б контрольных сечениях потока. Здесь представлено отношение массы вещества, прошедшей через сечения контроля, к полной массе загружаемой в транспортную среду за цикл установки, за время контроля.

По результату проведенных исследований и их последующей обработке на топливовоздушных струях можно контролировать качество изготовленных форсунок дизельных двигателей.

Даны исследования подтверждающие возможность контроля скоростных характеристик импульсного дисперсного потока самосветящихся частиц в слабозапыленных гетерофазных плазменных струях. Приведено описание эксперимеетально-технологического стенда ДГН "Катунь-М", собранного нами на технологическом участке лаборатории ПНИЛ СВС, диагностического комплекса стенда ДГН. Описаны принцип работы, пояснено функциональное назначение основных блоков стенда.

В процессе исследования в транспортирующую сред)' загружался мелкодисперсный порошок частиц окевда ¿лкшинкя А1гОз одного гра-

м,%

-3

Т, сек 10

Рис. 4 Расходные характеристики топливной струи в исследуемых сечениях потока

нулометрического состава. Высокоскоростная телевизионная съемка прибором изображений "ПРИЗ-14/20" детонационной струи подтверждает факт, что поток частиц (в силу инерционности по отношению к обдуваемому их газу) слабо распадающийся (рис. 5). На рисунке представлены 8 фаз развития детонационно-газовой струи, полеченные при выделении теплового спектра.

Представлен результат контроля скоростных характеристик потока частиц устройством контроля скорости высокотемпературных потоков "РСВП С9-8" при преобразовании теплового спектра потока частиц. Контроль производился на разном расстоянии от

среза ствола установки ДГН, и Рис. 5 Фазы развитая струи ДГН различных точек ввода частиц

порошка в плазменную струю (рис. 6, 7, 8). На рисунке 6 представлены результаты контроля двумя измерительными каналами в виде зависимости изменения напряжения на выходах фотопреобразователей в градациях АЦП от времени прохождения потока частиц через контрольные сечения.

град.

200 130 160 140 120 100

160 140 120 100 80 ео <й 20 0

град. АЦП

ш

1, ГП5

а) б)

Рис. 6 Регистрируемая интенсивность теплового спектра потока частиц:

с

2

Эксперимент проводился для различных точек ввода порошка в транспортную среду, на различном расстоянии первого контрольного сечения от ствола и времени загрузки порошка. Здесь представлены результаты для следующих условий: длительность цикла - 0,25 с; начало истечения продуктов детонации с момента начала цикла - 0,152 с; положение точки ввода порошка в струю (расстояние до среза ствола длинной 500 мм) - 400 мм; положение первого канала регистрации на расстоянии от среза ствола - 45 мм; порошок - оксида алюминия А1203 диаметром 40мкм; базовое расстояние между измерительными сечениями - 31мм.

На рису нке 7 представлена гистограмма распределения частиц по скоростям в данном потоке полученных по разработанной методике контроля, согласно выражениям (2),(3).

Из анализа полученных результатов в ходе исследований и можно

N

56

10

28

О О О V м/с

^ <Ъ° г§т ^ ^ ¿р <-> <с? <У*

Рис. 7 Гистограмма распределения скоростей в потоке (начало загрузки порошка - 120мс, конец загрузки - 140мс)

сделать следующие выводы: с уменьшением расстояния до среза ствола скорость компонент потока увеличивается, а с увеличением времени ввода порошка в транспортирующую среду плотность движется поток частиц увеличивается, разброс скоростей уменьшается, что позволяет сделать заключение о возможности регулированием движения потока по вводу частиц в плазменный поток.

Восстановлена расходная характеристика потока частиц в анализируемых сечениях, соответствующая выражению (4). Представлен результат в виде отношения массы вещества, прошедшего через сече-

16

о

О

ния контроля, к полной массе загружаемой в транспортную сред}' за цикл установки, за время контроля одного цикла работы установки.

м, %

100 -

30

60

/

40

/

20

— Первый канал

- Второй канал

У

о

2

4

6

3

10

1, тс

Рис. 8 Расходные характеристики потока в 1-ом и 2-ом сечениях

(начало загрузки порошка - 120мс, конец загрузки - 140мс) В заключение четвертой главы приведены основные результаты и выводы проведенных экспериментальных исследований.

В заключении диссертации сформулированы основные выводы и результаты, а также проблемы, требующие дальнейшего решения.

В приложение вынесены некоторые таблицы, необходимые для расчетов, н таблицы не имеющие непосредственного отношения к теме работы, но необходимые для понимания важности исследуемых задач. Приведены копии актов испытаний, актов внедрения разработанных устройств, справки об использовании результатов диссертационных исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В процессе, проведенных исследований, в рамках выбранной цели исследований и поставленных задач сделаны и получены следующие выводы и результаты:

разработана и теоретически обоснована методика контроля скоростных характеристик потока частиц в слабозапыленных гетерофаз-ных плазменных струй, отличающаяся тем, что интенсивность потока частиц определяют по интенсивности светового излучения, плотность потока частиц - по разности интенсивностей потока час-

тиц в сечениях, задающих базовое расстояние, а скорость частиц находят как отношение интенсивности потока частиц во входном сечении потока к плотности потока частиц на участке, задающем базовое расстояние;

в основу методики положен: впервые сформулированный критерий обобщенной интегральной скорости двухфазного потока на основе модели континуального псевдогаза частиц; математическая модель двухфазного потока и математической модель расчета интегральных скоростей, расчет интегральных скоростей осуществляется по результату контроля интенсивности потока и учитывает пространственное перераспределение двухфазного потока, восстановлена функция распределения частиц по скоростям; обоснованы требования к программно-аппаратной части прибора контроля на основании выявленных источников ошибок, влияющие на точность определения скоростных характеристик двухфазных потоков, точности восстановления функции распределения частиц по скоростям, размера зоны анализа; шага дискретизации; верхней и нижней границы распределения, определены границы применимости методики;

спроектировано устройство контроля скоростных характеристик дисперсного потока с техническими характеристиками, соответствующими заданным условиям измерений, устройство контроля реализовано на базе двухканалькых высокоскоростных приборов "ЛИСТ-ИК", "РСВП С9-8";

разработан экспериментально - технологический стенд на базе собранной установки для детонациогаю-газового напыления "Катунь-М" и высокоскоростных приборов "ЛИСТ-ИК", "РСВП С9-8";

определенны скорости равных порций потока частиц по результату разработанных методики и устройства контроля, с их помощью восстановлена расходная характеристика транспортного потока в образованных сечениях контроля для детонационно-газовых и топ-ливовоздушных струй.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В. Частотный преобразователь системы электроннолучевого напыления металлизационных контактов пье-зодатчиков. Тез. док. Пятой Межд. конф. "Пьезотехника-96'7 Алт.

гос. техн. ун-т им. ИИ. Ползунова. - Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 1996. -С. 44-45.

2. Технологии применения оптоэлектронных систем экспрессного анализа температурно-скоростных параметров и осуществления автоматического контроля в газотермических процессах нанесения защитных покрытий и получения композиционных материалов методом высокотемпературного синтеза: Отчет о НИР/ АГТУ; №ГР 01980000373; Инв.№0298001715.-Барнаул, 1998.

3. Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В., Яковлев В.И. Математическая модель распространения волны в процессах детонационного нанесения покрытий //Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1999, №2. -С. 36-37.

4. Полторыхин М.В., Шарлаев Е.В. Оптический контроль за режимом работы установки ДГН и система автоматического управления // Шестая Всерос. науч.-техн. конф. "Состояние и проблемы измерения". Тез. док.. 4.2/ МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М.: Изд-во МГТУ,

1999. -С. 250-251.

5. Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В. Оптическая регистрация скорости конденсированной фазы высокотемпературных импульсных потоков // Ь науч.-техн. конф. преподавателей СГГА "Современные проблемы геодезии и картографии"/ Тез. док.- Новосибирск: Изд-во СГГА,

2000. -С. 123

6. Евстигнеев В.В.. Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В. Экспресс-анализ скоростей частиц на стенде детонационно-газового упрочнения поверхности // "Ползуновскнй альманах". -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. -№2.-С. 46-48

7. Евстигнеев В.В., Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В. Регистрация скорости конденсированной фазы импульсных струй // "Ползуновский альманах" -Барнаул; Изд-во АлтГТУ. 2000. - №2. - С. 42-45.

8. Шарлаев Е.В., Карпов И.Е., Полторыхин М.В., Рябов С.П Контроль скоростных характеристик частиц двухфазных струй при детонаци-онно-газовом напылетш//Межд. науч.-техн. конф "Контроль, измерения, информатизация": Тез. док - Барнаул: Изд-во АГТУ. 2000. -С. 96

9. Гуляев П.Ю., Полторыхин М.В.. Шарлаев Е.В., Измерение скорости конденсированной фазы и расходных характеристик воздушно-топливных струй оптическим времяпролетным методом//Межд. науч.-техн. конф."Контроль, измерения, информатизация": Тез. док -Барнаул- Изд-во АГТУ. 2000 -С. 56

10. Евстигнеев В.В.. Гуляев П.Ю., Полторыхин М.В., Яковлев В.И., Шарлаев Е.В. Исследование зависимости параметров дисперсного потока от временных интервалов загрузки порошка в технологический канал при ДГН// Материалы I Всероссийской научно-технической конференции "Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях".~БТИ, Бийск, 2000, с. 206-207

Шгрлагв ьвггшй Владимирович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И УСТРОЙСТВА ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОКОТЕМПЕ-РАТУ Р1 [Ъ1У ДВУХФАЗНЫХ СТРУЙ

Подписано б печать 24.11.2000. Фермат 60x84 Ые. Печать - р}г;ографкя. Усд.п.д. 1,16. Уч.-кзд.л. 0,87. Тпраж Ззхаз 88/2000.

ИздггсльстЕО Ат сйсксгс государственного технического )1с-шср-яггетэ им. И. И. Ползукога, ¡556099, г. Бардаул лр-х Лсшда. «б.

Лтпеяз/И не. издательскую деятельное« ЛРЛ'г (■2^822 от 2}.09.93года.

Лп1ен.,:тя нг. игшигрвфстесвую деятельность

ПЛДК< 28-35 от 15.07.97

Огшчашш б ЦОП АлтГТУ б560£§, г. Барка;, л. пр-т Лакгсга, 46

Введение.

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ЧАСТИЦ В ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПОТОКАХ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ объекта исследований.

1.2. Анализ методов и устройств контроля скоростных характеристик гетерофазных потоков.

1.3. Обоснование цели и задач исследований.

1.4. Выводы из первой главы.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКОВ.

2.1. Математическое описание параметров двухфазных потоков.

2.2. Теоретическое обоснование методики контроля скоростных характеристик двухфазных дисперсных потоков.

2.3 Оценка погрешности методики контроля скоростных характеристик двухфазного потока.

2.4. Выводы из второй главы.

Глава 3. ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКОВ.

3.1. Принципы построения оптоэлектронных средств контроля.

3.2. Устройство оптического контроля скорости и температуры "ЛИСТ-ИК".

3.3. Скоростной оптоэлектронный прибор изображений "ПРИЗ-14/20".

3.4. Прибор контроля скоростных характеристик высокотемпературных потоков "РСВП С9-8".

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУЙ.

4.¡.Исследование скоростных характеристик топливных двухфазных струй на экспериментальном стенде.

4.2.Исследование пространственно-временных характеристик струй ДГН на экспериментальном стенде "Катунь-М"

4.3.Исследование скоростных характеристик струй ДГН на экспериментальном стенде "Катунь-М"

4.4. Выводы из четвертой главы.

Совершенствование технологических процессов, контроля качества, а также осуществление сложных производственных процессов невозможно без применения приборов контроля. Применение многих приборов в ряде современных технологий на основе высокотемпературных быстропроте-кающих процессов ограниченно или невозможно, так как не учитывают дисперсность сред, высокую температуру, скорость самого процесса. Особый интерес составляют процессы обработки материалов газо-термическми технологиями сочетающие перечисленные условия. Использование приборов контроля в условиях технологического режима позволяет установить зависимость качества покрытия от параметров процесса, и контролировать на стадии работы.

Применение методов оптического контроля и приборов с цифровой обработкой аналогового сигнала импульсных дисперсных потоков позволяет выявлять взаимосвязь между контролируемыми данными и основными параметрами технологического процесса. Существующие методы контроля гетерофазных потоков направлены на определение кинематических параметров фронта ударной волны, средних вдоль потока или какой-то отдельной частицы. Реальный поток обладает некоторым отклонением от средних параметров движения. Восстановить распределение этих параметров возможно оптическими методами контроля.

Одним из важных технологических параметров является скорость и импульс потока. Однако контроль скорости потока оптическими методами часто требует учитывать многокомпонентность, гранулометрический состав и температуру частиц. Применение существующих методов и приборов на их основе в силу их ограниченности создает предпосылку для создания новых. Для создания более эффективных методов необходимы дополнительные исследования, направленные на создание методов и устройств контроля скоростных характеристик многокомпонентных струй.

Цель исследований заключается в разработке методики и устройства контроля скоростных характеристик детонационно-газовых струй.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка и обоснование методики контроля скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных слабозапыленных потоков и последующего восстановления функции распределения частиц по скоростям;

- оценка погрешности методики контроля;

- обоснование требований к программно-аппаратной части приборов контроля при заданных параметрах: точности восстановления функции распределения частиц по скоростям, размера зоны анализа; шага дискретизации; верхней и нижней границы распределения;

- определение границ применимости методики и устройства контроля скоростных характеристик;

- разработка устройства контроля скоростных характеристик гетерофаз-ного потока с техническими характеристиками, соответствующими заданным условиям измерений;

- создание экспериментально - технологического стенда, и проведение экспериментальных исследований с целью подтверждения предложенной методики и устройства контроля скоростных характеристик высокотемпературных потоков.

Научная новизна результатов исследований:

- впервые сформулирован критерий обобщенной интегральной скорости двухфазного потока на основе модели континуального псевдогаза частиц, что позволяет создавать эффективные методы и приборы контроля скоростных характеристик потока;

- разработана математическая модель контроля скоростных характеристик гетерофазных струй на основе сформулированного критерия обобщенной интегральной скорости двухфазного потока для создания методики и прибора контроля скоростных характеристик потока;

- разработана и описана новая времяпролетная методика оптического контроля скоростных характеристик импульсного дисперсного потока самосветящихся частиц в слабозапыленных гетерофазных струях, отличающаяся тем, что скорость частиц находят как отношение интенсивности порций потока частиц во входном сечении потока, задающем базовое расстояние, к плотности потока порций частиц на базовом расстоянии, интенсивность порций потока частиц определяю по интенсивности их светового излучения;

- разработана методика оптического контроля движения плотностей псевдогаза частиц обдуваемых высокотемпературной плазменной струей с учетом их перераспределения вдоль потока;

- восстановлена расходная характеристика транспортного потока двухфазной струи при детонационно-газовом напылении материалов с помощью созданных методик и устройства контроля.

Методы исследования.

В диссертационной работе использованы методы оптического контроля, теории вероятности, численного моделирования, статистической обработки регистрируемых данных. На всех этапах работы применялось сопоставление полученных результатов с теоретическими или литературными данными.

Практическая ценность работы:

Результаты проведенных исследований могут быть применимы в следующих областях:

- контроль основных параметров газодинамических струй, разработка регистрирующего оборудования для установок плазменного напыления, используемого индивидуально и на линии с ЭВМ;

- создание новых детонационно-газовых установок с автоматической системой регулирования параметров технологического режима;

- определение оптимальных параметров технологического режима при образовании покрытия, разработке новых покрытий и т. д.

- паспортизации технологических режимов процесса плазменного напыления материалов.

Разработанное устройство оптической контроля импульсно-плазменных потоков гетерофазной среды позволяет восстановить распределение частиц по скоростям в режиме реального времени, определить среднюю скорость транспортного потока и скорость ударной волны; определить расходные характеристики установки детонационно-газового нанесения покрытий (ДГН), динамическую плотность и интенсивность потока; решить важную проблему контроля параметров процесса газотермического напыления (ГТН); проводить исследования топливовоздушных струй, определяя скоростные характеристики потока и дисперсионный состав потока.

Реализация результатов.

Созданные в ходе выполнения диссертационной работы методики и устройство прошли испытания на детонационно-газовых и автоматизированных топливных стендах, а также были использованы:

- для контроля скоростных характеристик высокотемпературных потоков продуктов детонации и взрыва, в Центре порошковой металлургии при АлтГТУ;

- для контроля технологических процессов при разработке оборудования для нанесения упрочняющих материалов лучевыми методами в НПФ "ЭЛИОМ".

Теоретические и экспериментальные результаты исследований представлялись на научно-технических конференциях и семинарах.

На новый способ определения скоростей частиц в продуктах детонации и взрыва подана заявка и установлен приоритет (заявка № 20001125631, МПК7 001РЗ/36, СЮ1Р5/18, с приоритетом от 11.10.2000.). Работа по теме диссертации выполнялась в соответствии с утвержденным планом "Критических технологий федерального уровня" (утв. Правительственной комиссией по науч.-техн. политике от 21.07.96 N 2728п-П8) по Разделу 1 (1.9. Опто- и акустоэлектроника), Разделу 2 (2.4. Электронно-ионоплазменные технологии), Разделу 3 (Материалы и сплавы со специальными свойствами).

На защиту выносятся следующие основные научные результаты:

- математическая модель определения скоростных характеристик гетеро-фазных струй на основе сформулированного критерия обобщенной интегральной скорости двухфазного потока, положенная в основу методики контроля скоростных характеристик импульсных двухфазных высокотемпературных потоков в слабозапыленных гетерофазных струях;

- новая методика контроля скоростных характеристик импульсного дисперсного потока самосветящихся частиц в слабозапыленных гетерофазных плазменных струях с учетом их перераспределения вдоль потока за счет дополнительного пространственно-временного разбиения потока на анализируемые объемы;

- методика восстановления расходной характеристики транспортного потока двухфазной струи при детонационно-газовом напылении материалов на основе методики контроля скоростных характеристик импульсных высокотемпературных слабозапыленных гетерофазных струй; - оригинальная впервые предложенная инженерная методика графоаналитического расчета распределения частиц по скоростям, в зависимости от размера частиц.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах Центра порошковой металлургии при АлтГТУ, а также на Международных и Всероссийских конференциях: Пятой - "Пьезотехника-96", Барнаул 1996; Шестой научно-технической - "Состояние и проблемы измерения", Москва 1999; Ь научно-технической преподавателей СГГА "Современные проблемы геодезии и картографии"- Новосибирск 2000; научно-технической - "Контроль, измерения, информатизация", Барнаул 2000; Первой научно-технической - "Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях", Бийск 2000.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 69 рисунков, список литературы из 133 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В рамках выбранной цели исследований и поставленных задач сделаны и получены следующие выводы и результаты:

- разработана и теоретически обоснована методика контроля скоростных характеристик потока частиц в слабозапыленных гетерофазных плазменных струй, отличающаяся тем, что интенсивность потока частиц определяют по интенсивности светового излучения, плотность потока частиц - по разности интенсивностей потока частиц в сечениях, задающих базовое расстояние, а скорость частиц находят как отношение интенсивности потока частиц во входном сечении потока к плотности потока частиц на участке, задающем базовое расстояние;

- в основу методики положен: впервые сформулированный критерий обобщенной интегральной скорости двухфазного потока на основе модели континуального псевдогаза частиц; математическая модель двухфазного потока и математической модель расчета интегральных скоростей, расчет интегральных скоростей осуществляется по результату контроля интенсивности потока и учитывает пространственное перераспределение двухфазного потока, восстановлена функция распределения частиц по скоростям;

- обоснованы требования к программно-аппаратной части прибора контроля на основании выявленных источников ошибок, влияющие на точность определения скоростных характеристик двухфазных потоков, точности восстановления функции распределения частиц по скоростям, размера зоны анализа; шага дискретизации; верхней и нижней границы распределения, определены границы применимости методики;

- спроектировано устройство контроля скоростных характеристик дисперсного потока с техническими характеристиками, соответствующими заданным условиям измерений, устройство контроля реализовано на базе двухканальных высокоскоростных приборов "ЛИСТ-ИК", "РСВП С9

8";

- разработан экспериментально - технологический стенд на базе собранной установки для детонационно-газового напыления "Катунь-М" и высокоскоростных приборов "ЛИСТ-ИК", "РСВП С9-8";

- определенны скорости равных порций потока частиц по результату разработанных методики и устройства контроля, с их помощью восстановлена расходная характеристика транспортного потока в образованных сечениях контроля для детонационно-газовых и топливовоздушных струй, а также по расходной характеристики можно место положения группы частиц с данной скоростью в детонационном факеле, построить зависимость расположения частиц в факеле длинной Ь от скорости частицы;

- применение устройства контроля позволяет оптимизировать процесс детонационно-газового напыления путем регулирования временем ввода порошка, изменения, которые впоследствии, отражаются при контроле скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных потоков, тем самым появляется возможность управлять скоростью частиц в потоке, их компактным расположением в струе, паспортизировать струи по технологическим режимам;

- разработанная методика и устройство контроля скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных потоков открывает перспективы совершенствования устройств экспресс контроля высокотемпературных двухфазных потоков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Контроль скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных потоков представляет значительную научную и практическую важность. Из описанных в литературе методов и устройств контроля скорости и определения дисперсного состава потоков наиболее предпочтительны оптические. Контроль скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных потоков позволяет оптимизировать процесс детонационно-газового напыления путем регулирования временем ввода порошка, управлять скоростью частиц в потоке, их компактным расположением в струе, паспортизировать струи по технологическим режимам, способствует развитию как технологий нанесения порошковых покрытий методами ДГН, так и созданию оборудования для ДГН.

Разработанная методика и устройство контроля скоростных характеристик высокотемпературных двухфазных потоков открывает перспективы совершенствования устройств экспресс контроля высокотемпературных двухфазных потоков.

Повышения требований к создаваемой аппаратуре, предназначенной для контроля изменения заданной характеристики какого-либо процесса, приводит к уменьшению числа готовых методик и известных способов, что обуславливает разработку новых подходов на базе современных оптических датчиков и с применением микропроцессорной основы блоков и узлов разрабатываемых устройств.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору технических наук Гуляеву Ю.П., научному консультанту кандидату технических наук Гуляеву П.Ю., кто определил научное направление исследований и оказывал активную помощь в научно-исследовательской деятельности, ректору АлтГТУ доктору физико-математических наук Евстигнееву В.В. за активное участие в подготовке соискателя, Яковлеву В.И., заведующему ПНИЛ СВС, за обеспечение технологической базы исследований и ценные советы, кандидатам технических наук Гумирову М.А., Еськову A.B., Долматову A.B., аспирантам Полторыхину М.В., Карпову И.Е., за помощь при проведении экспериментов и в создании аппаратуры, а так же за полезное обсуждение полученных результатов.

1. Жуков М.Ф., Солоненко О.П. Высокотемпературные запыленные струи в процессах обработки порошковых материалов / Под. ред. В.Е. Накорякова. Новосибирск, ИТ СО АН СССР. 1990. 516 с

2. Жуков М.Ф., Солоненко О.П. Некоторые газодинамические проблемы плазменного нанесения покрытий //7-я Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл. Новосибирск, 1980. Т.З. С.184-187.

3. Бартенев С.С., Федько Ю.П., Григоров А.И. Детонационные покрытия в машиностроении. -Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. -215 с.

4. Шоршоров М.Х., Харламов Ю.А. Физико-химические основы детона-ционно-газового нанесения покрытий,- М.: Наука, 1978,- 227 с

5. Численное решение многомерных задач газовой динамики/ Под ред. С.К. Годунова, М.: Наука, главная редакция физ. мат. литература, 1976. -400 с.

6. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука, 1978.

7. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. 4.1. -М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1987. -464 с.

8. Фикетт У. Введение в теорию детонации. М.: Мир, 1985,- 216 с.

9. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е., Солоненко О.П., Сафи-уллин В.А. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990,- 408 с.

10. Борисов Ю.С., Борисова A.JI. Плазменные порошковые покрытия. -К.: Техника, 1986. -223 с.

11. Солоухин Р.И. Ударные волны и детонация в газах. -М.: Изд-во физ. мат. литературы, 1963,- 175 с.

12. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. -М.: Машиностроение, 1981,- 192 с.

13. Сверхзвуковые двухфазные течения в условиях скоростной неравно-вестности частиц/ H.H. Яненко, Р.Н. Солоухин, А.И. Попырин, В.М. Фомин. -Новосибирск: Наука, 1980.-160 с.

14. Гольдфарб В.М. Некоторые новые возможности диагностики однофазных и двухфазных плазменных струй // Изв. СЩ АН СССР. 1979. №3. Сер. техн. наук. Вып. 1. С. 80-95.

15. Rudd М. J. A new theoretical model for the laser Doppler meter.// J. Phys. 1969, E2, P. 55-58.

16. Rudinger G. Experiments on shock relaxation in particle suspensions in gas and preliminary determination of particle drag coefficients // Multiphase flow symposium, ASME, N. -Y„ 1963. P. 55-61.

17. Хасуй А Техника напыления. -М.: Машиностроение, 1975. -288 с.

18. Зверев А.И., Астахов Е.А., Шаривкер С.Ю. Детонационные покрытия в судостроении М.: Судостроение, 1979,- 232 с.

19. Маякин В. П., Донченко Э. Г. Электронные системы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостей и газов. М.: Энергия, 1970. - 88 с.

20. Кукушкин В. JL, Романов С. А., Свиридов Ю. Б. Экспериментальное исследование с помощью голографии структуры нестационарной струи распыленного дизельного топлива // Двигателестроение. 1989. - № 2. С. 3-7.

21. Clare H., Gardiner J., Neale M. Study of fuel injection in air breathing combustion chambers. Experimental methods in combustion research. London, 1963.

22. Калужин С. А., Романов С. А., Свиридов Ю. Б. Экспериментальное исследование скоростей движения жидкой и газообразной фаз в дизельном топливном факеле // Двигателестроение. 1980. - N 7. С. 5-8.

23. Порошковая металлургия и напыленные покрытия / Под ред. Б. С. Митина. М.: Металлургия, 1987. - 792 с.

24. Гинзбург В. М., Степанов Б. М. Голографические измерения. М.: Радио и связь, 1981. - 296 с.

25. Батерс Дж. Голография и ее применение. Пер. с англ. -М.: Энергия, 1977. -224 с.

26. Дубовик А. С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. М.: Наука, 1984. - 320 с.

27. Мансон Н., Бенерджи С., Эдди Р. Микрофотографическое исследование распыливания жидких топлив // Вопросы ракетной техники. -1956.-№ 4 С. 113-136.

28. Калужин С. А., Романов С. А., Свиридов Ю. Б. К вопросу опытного исследования структуры дизельного топливного факела методом щелевой фоторазвертки / Труды ЦНИТА. 1979. Вып. 74. С. 3-8.

29. Фотометрия быстропротекающих процессов. Справочник // JI. А. Новицкий, Б. М. Степанов. М.: Радио и связь, 1983. - 296 с.

30. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов / Под ред. Г. Каммикса и Э. Пайка. Пер. с англ. М., 1978.

31. Fauchais P., Baronnet J. M. State of the art of plasma chemical syntheis of homogeneous and heterogeneous products // Pure and Appl. Chem., 1980/Vol. 52. P. 1669-1705

32. A.c. 596883 СССР, МКИ Ж-01 П 3/36. Устройство для бесконтактного измерения локальных значений скорости потока/ Добкес A.JL, Сельд-берг А.А. /. БИ, 1988. - №9. - С. 178.

33. Vardelle A. Measurements of the plasma and concedes particles parameters in a DC plasma jet // IEEE Trans Plasma Sci. 1980. Vol. 4, № 4. P. 417424.

34. Lyagushkin V.P., Solonenko O.P. A method to simultaneously measure the velocity and temperature of disperse particles in high-temperature flows // Proc. 7th Intern. Symp. on Plasma Chemistry. Eindhoven, Netherlands, 1985. Vol. 3. P. 730-735.

35. Г. ван де Хюлст. Рассеяние света малыми частицами. М.: ИЛ, 1961. -536 с.

36. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайнонеоднород-ных средах. М.: Мир, 2 т. 1981.

37. Козубовский С.Ф. Корреляционные экстремальные системы. Киев: Наукова думка, 1973. - 223с.

38. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П. Корреляционно-экстремальные системы. М.: Сов.радио, 1974. - 392 с.

39. Демянцевич В. П., Клубникин B.C., Низковский А.А. Исследование движения частиц порошка при плазменном нанесении покрытий // Физика и химия обработки материалов. 1973. №2. С. 102-107.

40. Численное моделирование газодисперсного потока при детанационн-газовом напылении покрытий: Отчет о НИР / АлтПИ; № ГР 01850052771; Инв. № 018600334427. Барнаул, 1985.

41. Зеров К.И., Кантор Л.А., Кантор С.А., Стронгин М.П. Численное моделирование детанационно-газового процесса нанесения покрытий //

42. Теория и практика газотермического нанесения покрытий": Тез. докл. X Всесоюз. Сов. Июнь 1985г. -Дмитров, 1985. С. 15-19

43. A.c. 585542 СССР, МКИ G-01 С 7/20. Запоминающее устройство на линиях задержки/ Арьс В.А, Иваськив Ю.Л. (СССР).

44. A.c. 619861 СССР, МКИ GOIP 3/36. Устройство для измерения скоростных характеристик двухфазного потока/ Кадыров Т.Н. (СССР).

45. Цибиров A.M., Гуляев П.Ю., Зверев А.И. Способ определения скоростных характеристик компонент высокотемпературных гетерогенных потоков,- A.C. N 1835926 AI, G 01 Р5/18, зарегистр. 13.10.92, приоритет от 05.02.90, заявка N 4816312/10(ДСП).

46. Госьков П. И., Якунин А. Г. Оптоэлектронные преобразователи для автоматизации производственных процессов. Барнаул: АПИ, 1985. -68 с.

47. Госьков П. И. Оптоэлектронные развертывающие полупроводниковые преобразователи в измерительной технике. Томск: ТГУ, 1978. - 191 с.

48. Госьков П.И., Якунин А.Г., Гуляев П.Ю., Царегородцев М.А. Применение нетипового включения фотодиодной матрицы в телевизионных системах. //Техника кино и телевидения,- 1987,- N 6,- С. 32-34.

49. Госьков П.И., Гуляев П.Ю., Якунин А.Г. Универсальный преобразователь изображений ПИУ-2 //Приборы и техника эксперимента. -1987,-N3.-C. 91.

50. Госьков П.И., Гуляев П.Ю., Цибиров A.M., Коротких В.М. Комплекс технических средств регистрации излучения плазмы "Факел-1" //Приборы и техника эксперимента. 1989,- N 5,- С. 12.

51. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. - 832 с.

52. Нестерихин Ю.Е., Солоухин Р.И. Методы скоростных измерений в газодинамике и физике плазмы. -М.: Наука, 1967.

53. Клименко B.C., Скадин В.Г., Шаривкер С.Ю., Астахов Б.А., Зверев А.И. Экспериментальное определение динамических характеристик двухфазного потока при детонационном напылении // ФизХОМ,-1978,- №3,- С53-57.

54. Новицкий П.В. О тесной и принципиальной связи точности, чувствительности и быстродействия измерительных устройств // Измерит, техника, № 1, 1964,- С. 29-31.

55. Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств." Л.: Энергия, 1968,- 248 с.

56. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. -Л.: Энергопромиздат, 1991,- 304 с.

57. Атаманян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. -М.: Высш. шк., 1989. -317с.

58. Киренков И. И. Метрологические основы оптической пирометрии. М.: Изд-во стандартов, 1976.

59. Мирошников М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов,- JI.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1983,- 696 с.

60. Определение эпюры скорости плазмы с помощью сферических частиц / А. Абдразаков, Ж. Жеенбаев, Р. И. Конавко и др. // 5-я Всесоюз. конф. По генераторам низкотемпературной плазмы: Тез. докл. Новосибирск: Наука, 1972. Т.2. С. 141-144.

61. Biancaniello F., Presser С., Ridder S. Red-time particle size analisis during inert gas atomisation//Mater. Sci. Eng. A.- 1990,- 124,- pp. 21-29.

62. Durrany T.S., Greated C.A. Laser Sysytems in Fflow Measurement. -Plenum Press, New York, 1977. (Дюррани Т., Грейтид К. Лазерные системы в гидродинамических измерениях. -М.: Энергия, 1980,- 336 с.)

63. Hinze J.O. Turbulent Fluid and particle interaction. -Prog. Heat Mass Trans., 1972, v.6, p. 433-452.

64. Слюсарев Г. Г. Методы расчета оптических систем. -Л.: Машиностроение, 1969,- 672 с.

65. Коротких В. М., Гуляев П. Ю., Гумиров М. А., Еськов А. В., Евстигнеев В. В. Способ измерения яркостной температуры объекта. Патент

66. Российской Федерации № 2099674 по заявке № 96113418/25 (019338), МПК 6 G 01 J 5/25, с приоритетом от 01.07.96.

67. Карась В.И., Торпачев П. А. Быстродействие пары фотодиод операционный усилитель./ Измерительная техника. -1991, №11 С.37-39.

68. Карась В.И., Торпачев П. А. Измерение импульсных световых потоков при помощи пары фотодиод операционный усилитель./ Измерительная техника,- 1991, №5 С. 13-15.

69. Марков М.Н. Приемники инфракрасного излучения. М.: Наука, 1968.

70. Ишанин Г.Г. Приемники излучения оптических и оптико-электронных приборов,- JL: Машиностроение, Ленингр. отд., 1986,- 175 с.

71. Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Радайкин B.C. Источники и приемники излучения. -Л.: Машиностроение, Ленингр. отд. 1982,- 224 с.

72. Гуляев П.Ю. Оптимизация электрических режимов работы выходных цепей фотоматрицы МФ-14. // IV Всесоюз. совещ. Координатно-чувствительные фотоприемники и оптико-электронные устройства на их основе. -Барнаул, 1987,- Ч.2.- С. 123-125.

73. Гуляев П.Ю. Методы решения некорректных обратных задач оптической диагностики струйных дисперсных систем // Тезисы докл. Межд. конф. "Всесибирские чтения по математике и механике". -Томск: Из-во Том.ун-та,1997,Т.2. Механика С. 139.

74. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения: Справочник,- М.: Радио и связь, 1987,- 296 с.

75. Азимов А. М., Гордов А. Н. Точность измерительных преобразователей. -Л.: Энергия, 1975.

76. Меркишин Г. В. Многооконные оптико-электронные датчики линейных размеров. М.: Радио и связь, 1986. - 166 с.

77. Гуляев П.Ю., Иванов В.Г. Измерение скорости самосветящихся двухфазных потоков. Корреляционный измеритель линейной скорости "ЛИСТИК-1" на основе лавинных фотодиодов // V Всесоюз. совещ.

78. Координатно-чувствительные фотоприемники и оптико-электронные устройства на их основе. -Барнаул, 1989,- Ч.1.- С.53-55.

79. Госьков П.И., Гуляев П.Ю., Цибиров A.M., Коротких В.М. Комплекс технических средств регистрации излучения плазмы "Факел-1" //Приборы и техника эксперимента. -1989,- N 5,- С. 12.

80. Госьков П.И., Гуляев П.Ю., Якунин А.Г. Универсальный преобразователь изображений ПИУ-2 //Приборы и техника эксперимента. -1987.-N3.-C. 91.

81. Гуляев П.Ю., Еськов A.B., Коротких В.М., Гумиров М.А., Желдаков

82. B.М. Оптический контроль параметров аэродисперсных струй на топливном стенде "MOTORPAL" // Информац. лист. N 144-97, серия Р.55.37.33. Барнаул: Изд-во Алтайского ЦНТИ, 1997,- 4 с.

83. Гуляев П.Ю., Иордан В.И., Карпов И.Е., Еськов A.B. Ошибка восстановления функции распределения частиц по размерам в методе малых углов // Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова.- 1999,- №2 .- С.57-58.

84. Клименко B.C., Скадин В.Г., Шаривкер С.Ю. и др. Характеристика газового импульса при детонационном напылении // Порошковая металлургия. -1976,- №11.- С.26-29.

85. Шеклеин С.Е., Власов С.М. Корреляционный метод измерения скорости двухфазного теплоносителя.//Измерительная техника. 1987,- №3,1. C.17-18.

86. Якушенков Ю. Г. Луканцев В. Н. Колосов М. П. Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах. -М.: Радио и связь, 1981,180 с.

87. Евстигнеев В.В., Гуляев П.Ю., Еськов A.B. Способ определения скорости импульсного аэродисперсного потока. Патент РФ № 2147749 на изобретение по заявке № 98105869/28 (005678), G 01 Р 5/18, приоритет от 23.03.98,- опубл. 20.04.2000 в Бюл.И. № 11.

88. Гуляев П.Ю. Регистрация световых потоков в среде с изменяющимся законом поглощения // IV Всесоюз. совещ. Координатно-чувствительные фотоприемники и оптико-электронные устройства на их основе.- Барнаул, 1987,- 4.2.- С. 126-129.

89. Гуляев П.Ю., Коротких В.М. Регистратор оптических полей "Факел" // Информац. лист. N 89-26,- Барнаул: ЦНИТИ, 1989,- 4 с.

90. Астахов Е.А., Краснов А.Н. Исследование технологических процессов детонационного нанесения покрытий из порошковых материалов // Защитные покрытия на металлах. -Киев: Наукова думка, 1971,- С.73-86.

91. Воронкова Е.М., Гречушников Б.Н., Дистлер С.А. Оптические материалы для инфракрасной техники. -М.: Наука, 1965,- 335 с.

92. Automated Tomograf for Studying Plasma Jets / T.S. Melnikova, O.P. So-lonenko, A.M. Tsibirov, P.Yu .Gulyaev, A.G. Zavarzin, A.V. Likhachev // Plasma Jets in' the Development of New Materials Technology. Utrecht: VSP, 1990. P. 133-148.

93. Полторыхин M.B., Гуляев П.Ю. Обобщенная схема стабилизации режима и система автоматического управления в режиме низкотемпературного напыления // Вестник АлтГТУ им.И.И. Ползунова.-1999,- №2 .- С.81-82.

94. Полторыхин М.В., Гуляев П.Ю., Морозов С.П. АРУ фотодиодных датчиков при измерении скорости дисперсных потоков времяпролет-ным методом // Вестник АлтГТУ им. И.И.Ползунова.-1999,- № 2 .-С.79-80.

95. Пикалов В.В., Преображенский Н.Г. Реконструктивная томография в газодинамике и физике плазмы,- Новосибирск: Наука, 1987.

96. Порфирьев Л.Ф. Теория оптико-электронных приборов и систем,- Л.: Машиностроение, Ленингр. отд. 1980,- 272 с.

97. Пустынский И.Н., Титов B.C., Ширабакина Т.А. Адаптивные фотоэлектрические преобразователи с микропроцессорами,- М.: Энеогоа-томиздат, 1990,- 80 с.

98. Розенштейн А. 3., Сатузов К. Я. Применение ЛДИС для исследования двухфазных течений газо-твердых частиц. Таллин: АН ЭССР, 1974. -23 с.

99. Свистула А.Е., Матиевский Д.Д., Гуляев П.Ю., Еськов A.B. Экспериментальное исследование характеристик топливных струй дизельных форсунок // Двигателестроение.- 1999,- №1,- С.29-31.

100. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я., Тимонов A.A. Математические задачи компьютерной томографии,-М.: Наука, 1987.

101. Оппенгейм А. В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов. М.: Связь, 1979.

102. Семидетнов Н. В. Анализ характеристик топливного факела как объекта исследования лазерным доплеровским методом // Двигателестроение. 1983. - № 12. С. 5-8.

103. Свиридов Ю. Б., Шатров Е. В., Камфер Г. М. О возможностях применения скоростной шлирен-киносъемки при исследовании процессов смесеобразования и сгорания распыленных топлив / Труды ЦНИТА. -1963. Вып. 18. С. 13-22.

104. Yen Y., Cummins Н. Localized fluid flow measurements with an He-Ne laser spectrometr. // Appl. Phys. Lett., 1964, 4, p. 176 178.

105. Гуляев П.Ю., Шарлаев E.B. Частотный преобразователь системы электроннолучевого напыления металлизационных контактов пьезо-датчиков./ 5-ая Межд. конф. "Пьезотехника-96".// Тез. докл.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1996. -С. 44-45.

106. Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В., Яковлев В.И. Математическая модель распространения волны в процессах детонационного нанесения покрытий //Вестник АГТУ. Барнаул: Изд-во АГТУ, 1999, №2. -С. 3637.

107. Полторыхин М.В., Шарлаев Е.В. Оптический контроль за режимом работы установки ДГН и система автоматического управления // Шестая Всерос. науч.-техн. конф. "Состояние и проблемы измерения". Тез. док. 4.2. -М.: Изд-во МГТУ, 1999. -С. 250-251.

108. Евстигнеев В.В., Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В. Экспресс-анализ скоростей частиц на стенде детонационно-газового упрочнения поверхности // "Ползуновский альманах". -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. -№2. С. 46-48

109. Евстигнеев В.В., Гуляев П.Ю., Шарлаев Е.В. Регистрация скорости конденсированной фазы импульсных струй // "Ползуновский альманах" -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. №2. - С. 42-45.