АЭРОЗОЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСКИРУЮЩИХ ХАРАКТЕРИСТИК АЭРОЗОЛЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для определения маскирующих характеристик аэрозолей, получаемых при переводе в аэрозольное состояние пиротехнических аэрозолеобразующих составов.
Для характеристики маскирующих свойств аэрозоля традиционно принято использовать параметр - ослабляющая способность аэрозоля (массовая маскирующая способность), равная отношению натурального показателя ослабления (ГОСТ 7601. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин. - Введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1999. - 17 с.) потока излучения аэрозолем к его концентрации:
2
где ММС - массовая маскирующая способность, м/г;
-1
µ' - натуральный показатель ослабления, м;
3
С - концентрация аэрозоля, г/м.
Известны статические аэрозольные камеры, используемые для определения ММС в лабораторных условиях, которые реализуют в своей работе методический аппарат, основанный на законе Бугера-Ламберта-Бера (Седунов Ю.С. и др. Атмосфера. Справочник. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991-512 с.), заключающийся в измерении коэффициента пропускания потока излучения через слой аэрозоля толщиной l (Фиг.1), с последующим расчетом массовой маскирующей способности по формулам:
где τ - коэффициент пропускания аэрозоля;
I - поток излучения, прошедшего через слой аэрозоля, Вт;
0
I - поток излучения, падающего на слой аэрозоля, Вт;
2
ОПА - осажденная плотность аэрозоля, г/м.
Осажденная плотность аэрозоля, в свою очередь, рассчитывается по формуле:
cр
3
где С - средняя массовая концентрация аэрозоля в аэрозольной камере, г/м;
l - толщина слоя аэрозоля, м.
Схема статической аэрозольной камеры для определения маскирующих характеристик аэрозолей представлена на фиг.2.
Статическая аэрозольная камера имеет форму параллелепипеда, корпус которого выполнен из кирпичной кладки. В стенках камеры имеется герметичная дверь для прохода персонала во внутреннее пространство и смотровые окна для контроля процессов аэрозолеобразования. В измерительную схему такой камеры входят источник 1 и приемник 2 излучения, разделенные исследуемой средой (аэрозолем) и расположенные на линии визирования с протяженностью участка l, проходящего через аэрозоль, а также аспираторы 3 с пробоотборниками. Камера оборудована источником аэрозоля 4, вентилятором 5 для перемешивания аэрозоля и вытяжной вентиляцией 6.
В аэрозольной камере такого типа оценка коэффициента пропускания аэрозоля осуществляется на постоянной длине участка l, то есть при фиксированном значении осажденной плотности аэрозоля и, следовательно, определение наиболее оптимальных значений маскирующих характеристик аэрозолей связано с необходимостью проведения серии экспериментов (подготовка и перевод в аэрозольное состояние отличающихся по массе модельных элементов пиротехнических аэрозолеобразующих составов для создания различных концентраций аэрозоля), что требует значительных трудозатрат.
Кроме того, статическая аэрозольная камера не позволяет определять маскирующие характеристики аэрозолей с учетом естественной освещенности и яркости самого аэрозоля.
Еще одним существенным недостатком статической аэрозольной камеры является то, что при ее использовании возможно лишь моделирование единичной ситуации аэрозольной маскировки - когда и средство разведки (поражения) и объект (цель) находятся непосредственно в аэрозольной завесе. В реальных же условиях, как правило, средства разведки (поражения) находятся вне аэрозольной завесы.
Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается: в значительном снижении трудозатрат (необходимого количества лабораторных экспериментов по определению маскирующих характеристик аэрозолей); в обеспечении моделирования реальных ситуаций аэрозольной маскировки; в обеспечении возможности оценки влияния условий освещения на маскирующие свойства аэрозольных завес и учета яркости самого аэрозоля; значительном снижении массо-габаритных характеристик аэрозольной камеры.
Указанный технический результат достигается тем, что аэрозольная камера для определения маскирующих характеристик аэрозолей, согласно полезной модели, выполнена в форме, обеспечивающей различную протяженность участков линий визирования, проходящих через аэрозоль, в частности, в виде прямой треугольной призмы с прозрачными стенками.
Полезная модель поясняется чертежами фиг.3 и 4. На фиг 3 представлена схема оценки маскирующих характеристик аэрозоля с использованием полезной модели.
1
n
Такая схема обеспечивает возможность одновременной оценки маскирующих характеристик аэрозоля измерительным комплексом 1 на участках линий визирования различной длины l…l, то есть при различных значениях ОПА в аэрозольной камере клиновидной формы 2 при постоянной средней массовой концентрации аэрозоля. Прозрачность аэрозольной камеры обеспечивает возможность оценки влияния условий внешнего освещения на маскирующие свойства аэрозольных завес и учета яркости самого аэрозоля. Освещение аэрозольной камеры осуществляется одним или несколькими осветителями (или блоками осветителей) 3 с регулируемой яркостью и положением в пространстве относительно аэрозольной камеры, в зависимости от условий эксперимента. Размещение предлагаемой камеры в створе линий визирования между наблюдаемым (маскируемым) объектом и средством регистрации (наблюдения, разведки, поражения, и т.п.) позволяет осуществлять моделирование реальных ситуаций аэрозольной маскировки.
На фиг.4 представлена схема аэрозольной камеры, выполненной, в частном случае, в форме прямой треугольной призмы.
Аэрозольная камера имеет форму, обеспечивающую заданную переменную толщину слоя аэрозоля по различным линиям визирования. Определение фактической массовой концентрации аэрозоля в камере производится с использованием устройства для отбора проб 1. Исполнение аэрозольной камеры обеспечивает ее быстрое проветривание после окончания эксперимента и удобство технического обслуживания. Перевод в аэрозольное состояние исследуемых аэрозолеобразующих составов осуществляется источником аэрозоля 2, сопряженным с аэрозольной камерой. Для равномерного распределения аэрозоля в объеме камеры осуществляется его постоянная циркуляция, обеспечиваемая вентилятором 3.
Технический результат использования полезной модели подтвержден результатами проведенных испытаний аэрозолей, получаемых при сгорании пиротехнических аэрозолеобразующих составов, и сравнительной оценкой технических характеристик малогабаритной аэрозольной камеры в виде прямой треугольной призмы и статической аэрозольной камеры. Экспериментальным путем установлено, что при значительном уменьшении массогабаритных характеристик камеры, трудозатраты по определению маскирующих характеристик аэрозолей снижаются более чем в 5 раз.