ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторско-технологической разработки.

Устройство для определения скоростей частиц в продуктах детонации и взрыва содержит (см. рисунок)

генератор 1 с высокотемпературным гетерогенным потоком 2, оптическую систему 3 с оптическим фильтром, которая проецирует изображение движущегося гетерогенного объекта на линейную матрицу 4 фотоприемника пироэлектрических преобразователей, состоящую из n элементов. Выходы линейной матрицы 4 соединены с входами блока интегрирования 5, состоящего из n элементов, выходы которого подключены соответственно к входам n блоков компараторов 6, каждый из которых состоит из n компараторов. Выходные линии блоков компараторов 6 являются входными для коммутатора 7, переключающего входные линии в количестве n,n на выходные в количестве 2n. Выходные линии коммутатора 7 соединены с входами блока таймеров 8, содержащего n элементов, каждый из которых имеет два входа и один выход. Выходы блока таймеров 8 и блока задания границы участка измерения скорости частиц 9 соединены с входами блока деления 10. Выход генератора 1 дополнительно связан с блоками 5 и 7, а выход блока 9 - с блоком 7.

Способ определения скоростей частиц в продуктах детонации и взрыва осуществляется следующим образом. В исследуемом потоке частиц оптической системой 3 выдел ют тепловой спектр излучения частиц. Затем падающее излучение с помощью линейной матрицы 4 преобразуют в электрические сигналы u i , прямо пропорциональные полному потоку регистрируемого излучения в полосе пропускания фотоприемника пироэлектрического преобразователя линейной матрицы 4, в соответствии с выражением

где u i (t) - выходной сигнал элемента линейной матрицы 4;

i - номер элемента линейной матрицы 4, соответствующий сечению потока частиц, задающего границу участка измерения скорости частиц;

s uo - чувствительность элемента линейной матрицы 4;

m - количество частиц, прошедших через сечение i в текущее время;

i l - мгновенное значение фототока элемента линейной матрицы 4;

i cp - среднее значение тока элемента линейной матрицы 4;

k=const - константа преобразования;

m i (t) - интенсивность потока частиц.

тогда

Так как для гидродинамики сжимаемого потока выполняется условие непрерывности:

m i (t) = v i (t)r i (t), (6)

а плотность потока частиц на участке измерения скорости частиц соответствует условию

то скорость потока частиц находят из выражений (6), (7) при выполнении условия (2):

где j - номер сечения потока, соответствующий выходному сечению измерительного участка, изменяющийся от i+1 до n;

n - количество фотоприемников, равное числу сечений потока;

i - номер сечения потока, соответствующий входному сечению измерительного участка, изменяющийся от 1 до n-1;

l - базовое расстояние между соседними фотоприемниками;

m j (t) - интенсивность потока частиц в j-ом сечении потока;

m i (t) - интенсивность потока частиц в i-ом сечении потока;

t - произвольный момент времени измерения скорости частиц;

)t - минимальный интервал времени измерения скорости частиц, соответствующий времени, необходимому для переноса через заданные сечения потока одинаковых порций частиц,

Таким образом, сигнал, переданный с линейной матрицы 4 на блок 5, интегрируется и с помощью блоков компараторов 6 разбивается на сигналы, соответствующие одинаковым порциям частиц, проходящих через сечение. Последовательность сигналов, полученных с помощью элементов блоков компараторов 6 и соответствующих сечениям, задающим границы участка измерения скорости частиц, подаются на блок таймеров 8. При прохождении порции частиц через входное сечение, задающее границу участка измерения скорости частиц, соответствующий элемент блоков компараторов 6 запускает элемент блока таймеров 8 на отсчет времени пролета порции частиц участка измерения, а второй - соответствующий выходному сечению - останавливает при прохождении одинаковой порции частиц через выходное сечение, что соответствует условию (2). Выходная величина поступает на блок деления 10, где происходит деление величины, равной длине участка измерения, задаваемой блоком задания границы участка измерения скорости частиц 9, на величину, полученную с блока таймеров 8 и соответствующую минимальному интервалу времени измерения скорости частиц, необходимому для переноса через заданные сечения потока одинаковых порций частиц, что соответствует условиям (1) и (8).

Преимуществом данного способа является повышение точности за счет дополнительного определения скоростей одинаковых порций частиц в продуктах детонации и взрыва в произвольный момент времени.