Измеритель водности облаков

 

Изобретение относится к области метеорологии, к устройствам для измерения массового количества взвешенной в атмосфере облачной воды. Целью является повышение точности и быстродействия измерений. Устройство представляет собой две камеры, одна из которых измерительная 2, другая - компенсационная 3. Камеры связаны через соединительное колено 4, в колено соосно с изммерительной камерой введен заборный патрубок 1. В обеих камерах установлены емкостные датчики, датчик, расположенный в прямоточной камере, воспринимает значения содержания сконденсированной воды и искажающие факторы. В компенсационную камеру водяные капли не попадают, поэтому ее датчик не дает отклика на искажающие вариации давления, влажности, температуры. Измерение водности производится путем сравнения показаний обоих датчиков. 1 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1610451 А 1 (19) (11) (51)5 G 01 W 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АЭТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4383783/24-10 (22) 25. 02.88 (46) 30.11.90. Бюл. Р 44 . (71) Высокогорный геофизический институт (72) Н.А.Березинский, М.Г.Жигатов и Ю.Д,Либровский (53) 551.508.765 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 777611, кл. G 01 W 1/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

И- 60393?. кл. G 01 W 1/00, 1977. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВОДНОСТИ ОБЛАКОВ (57) Изобретение относится к метео.рологии, к устройствам для измерения массового количества взвешенной в атмосфере облачной воды. Целью является повышение точнос-:.и и быстродей2 ствия измерений. Устройство представляет собой две камеры, одна из которых измерительная (2) другая — компенсационная (3) . Камеры связаны .. ч ер е з с оеди ни т ель но е кол ено 4, в колено соосно с измерительной камерой введен заборный патрубок 1, В обеих камерах установлены емкостные датчики, датчик, расположенный в.прямоточной камере, воспринимает значения содержания сконденсированной воды и искажающие факторы. В компенсационную камеру водяные капли не попадают, поэтому ее датчик не дает отклика на искажающие вариации давления, влажности, температуры. Измерение .водности производится путем сравнения показаний обоих датчиков. 1 ил.

1610451

Изобретение относится к устройствам для измерения взвешенной в воздухе массы воды и может бьггь испопьвовано для изучения структуры облаков, атмосферных фронтов и процессов очищения атмосферы от гвердых и газовых примесей, а также в промышленном производстве для контроля технологических процессов, связанных с двухи трехфазными системами.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия измерений.

На чертеже схематически изображено устройство.

Измерителй водности представляет собой воздуховод, состоящий из заборного патрубка 1, измерительной 2 и компенсационной 3 камер„соединенных между собой коленом 4. Соеди нительное капено 4 имеет форму эллипсоида вращения и выполнено симметрично относительно измерительной 2 и компенсационной 3 камер. Заборный патрубок

1 и измерительная камера 2 установлены соосно и образуют прямоточный канал. Торец заборного патрубка 1, обращенный к измерительной камере 2, установлен в плоскости максимального сечения колена 4 ° Геометрические размеры измерительной 2 и компенсационной 3 камер равны друг другу.

На стенках камер 2 и 3 установлены измерительные конденсаторы 5 и 6, подключенные к схеме 7 сравнения, имеющей выход на индикатор 8 и регистратор 9. Направление движения воздуха показано .стрелками. Присутствие в устройстве капель воды изображено кружочками. Весь воздуховод помещен в обтекаемый корпус 10, являющийся од Eio Bp емен но э кр à HoM от эл ектр омагнитных помех. Колено 4 формирует расширенную часть прямоточного канала и равномерный зазор вокруг выходного отверстия заборного патрубка 1, обеспечивая равномерное радиальное растекание части воздуха, выходящего из патрубка 1 без увлечения капель воды.

Измери .ель водности работает следующим образом.

Устройство в обтекаемом корпусе

10 выставляется за борт движущегося транспортного средства — автомобиля, самолета и т,д. в набегающий поток или подсоединяется к источнику разреженияя, Ис сл едуемая обл ач на я ср еда всасываетс я забор ным па выруб ком 1, !

О

55 протягивается по измерительной камере

2 и выбрасывается наружу. Под действием перепада давления между выходами заборного патрубка 1 и компенсационной камеры 3 часть воздуха растекается радиально из заборного патрубка 1 во все стороны колена 4, заполняет его, проходит компенсационную камеру 3 и выбрасывается наружу, Капли вод ы п о и н ер ции пр ол ет а ют от выхода заборного патрубка 1 через колено 4 в камеру 2 и выбрасываются наружу. Вследствие малых значений радиальной составляющей скорости и большого угла поворота (более 90 ) в компенсационную камеру не увлекаются и потому ее конденсатор отзывается лишь на Флуктуационные характеристики воздуха, одинаковые для обеих камер. Диэлектрические проницаемости воздуха и водяного пара близки к единице, а сконденсированной воды 81.

Это п озволя ет в любой момент вр емени определить содержание воды в измерительной камере путем сравнения емкостей конденсаторов 5 и 6. Таким образом, процесс измерения не зависит от относительной скорости измерителя водности и исследуемой облачной среды. Так как геометрические размеры

KoHp,åíñàòoðoâ 5 и 6 идентичны, а камеры 2 и 3 изготовлены из одного материала, то дестабилизирующие факторы вычитаются в электронном устройстве (схема сравнения) 7,, а индикатор

8 дает показания непосредственно в единицах водности, определяемых при градуировке. В качестве регистратора

9 может быть использован самописец, АЦПУ, магнитофон.

Использование соосности заборного патрубка с измерительной камерой и колена между ними с ответвлением в компенсационную камеру, расположенным не ниже торца заборного патрубка, позволяет пространственно разделить потоки воздуха и водяных капель и проводить измерение методом сравнения без улавливания капель на подложку и изменения их фазового состава, т. е. повысить точность измерений, расширить диапазон измеряемых водностей, повысить пространственное разрешение измерений в облаке за счет повышения быстродействия измерений водности облаков и снизить энергетические затраты на производство измер ений.

Составитель Е.ТроФимов

Техред М.Ходанич /

Корректор А . Обр уч ар

Редактор M.Áàíäóðà

Подписное

Заказ 3738

Тираж 343

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

5 16

Фор мула изобретения

Измеритель водности облаков, содержащий измерительную и компенсационную камеры, измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен заборный патрубок, измерительная камера выполнена прямоточной и связана с компенсационной камерой через соединительное ко104 51 6 лено, сечение которого больше суммарного сечения измерительной и компенсационной камер, заборный патрубок установлен соосно с измерительной .камерой и его торец, обращенный к измерительной камере, расположен внутри соединительного колена, причем входное отверстие компенсационной камеры расположено не ниже выходного среза заборного патрубка.