УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАПЕЛЬ ДОЖДЯ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ НА ДОЖДЕВУЮ ЭРОЗИЮ В УСЛОВИЯХ РАКЕТНОГО ТРЕКА И АЭРОБАЛЛИСТИЧЕСКИХ СТЕНДОВ

Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам по определению параметров частиц и может быть использована при испытаниях материалов на дождевую эрозию в условиях ракетного трека или аэробаллистических стендов.
Известны устройства и приборы для определения размера частиц, основанные на способе улавливания капель дождя в поддоне с маслом [Авт.свид. СССР №702273, кл. G01N 15/00, 1979], на гидрофобную или полимерную подложку [Авт.свид. СССР №834461, кл. G01N 15/02, 1981], фоторегистрации частиц в источнике импульсного света [Авт.свид. СССР №382958, кл. G01N 15/02, 1973]. Определение параметров капель такими способами связано с высокой трудоемкостью, позволяет зарегистрировать всего один параметр - размер, и не обеспечивает достаточной точности и оперативности измерений.
Данные недостатки частично устранены в приборах, основанных на способе, при котором регистрация частиц производится фотоэлементом в луче света, формируемого фотоэлектрическим датчиком или лазером.
Известен измеритель параметров капель дождя [Авт.свид. SU 1793405 А1, кл. G01W 1/14, 1993], содержащий регистратор, на основе источника лазерного излучения с фотоприемником, заключенный в корпусе, на котором смонтированы наклоненные в сторону зоны измерения параллельные пластины. Определение параметров капель дождя в данном измерителе производится посредством фиксации тени от капель дождя, пролетающих в рабочей зоне приемного отверстия, а точность измерений повышается за счет применения регулярной системы наклонных пластин, обеспечивающей исключение попадания в рабочую зону брызг от соударения капель с поверхностью корпуса.
Вместе с тем известный измеритель не обеспечивает регистрацию всех параметров капель, подлежащих фиксации при эрозионных испытаниях материалов, используется в совокупности с устройствами обработки и отображения информации, ограничивая его свободное перемещение и ориентацию, которые необходимы в условиях ракетного трека или аэробаллистического стенда и не исключает погрешности измерений за счет брызг, создаваемых от соударения капель о дно заборной камеры.
Целью предлагаемой полезной модели является создание мобильного устройства более простой конструкции, обеспечивающего расширение перечня определяемых параметров капель, в т.ч. формы, направления движения, необходимых при эрозионных испытаниях материалов в условиях ракетного трека или аэробаллистических стендов и повышение точности и оперативности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что устройство выполнено в виде перемещаемого, автономного и поворотного модуля, в конструкции которого в качестве регистратора частиц используется скоростная цифровая видеокамера, обработка данных с которой позволяет оперативно фиксировать форму, размеры, скорость и направление движения капель дождя в потоке. Необходимый для регистрации поток формируют изменением ширины заборной щели, образуемой двумя расположенными под острым углом к направлению потока створками, которые одновременно исключают попадание в рабочую зону брызг от соударения капель с поверхностью. Выполненное на дне корпуса отверстие исключает образование брызг и тем самым снижает погрешность измерений.
На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства.
В защитном корпусе 1 с приемным отверстием в виде щели изменяемой ширины 2, образуемой двумя шарнирно закрепленными на крышке створками, по одну сторону которой размещены скоростная цифровая видеокамера 4, используемая при проведении испытаний, с блоком подсветки 5 и питания 6, а по другую - фоновый экран 3. На дне корпуса выполнено отверстие 7 для отвода падающих капель.
Устройство работает следующим образом.
После подачи напряжения от блока питания к блоку подсветки и на скоростную цифровую видеокамеру проводят ее фокусировку по плоскости направления движения капель дождя. Капли дождя, попадающие в приемное отверстие, подсвечиваются блоком подсветки на фоне экрана и регистрируются посредством цифровой видеозаписи в память камеры. Капли дождя вне зоны приемного отверстия отсекаются створками, расположенными под определенным углом атаки. Изменением положения створок регулируют необходимую ширину приемного отверстия. По результатам обработки видеозаписи определяют параметры капель в дождевом потоке.
Таким образом, устройство позволяет повысить точность и оперативность измерений, регистрировать форму, размеры, скорость и направление движения капель дождя в потоке, в том числе, создаваемом дождевальными установками, в любой зоне ракетного трека или аэробаллистического стенда, что наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым при испытаниях материалов на дождевую эрозию.