Спосіб вимірювання витрат твердих часток у високотемпературному газовому потоці

1. Спосіб вимірювання витрат твердих часток у високотемпературному газовому потоці, що включає вимірювання потоку випромінювання та визначення витрат як функції величини потоку випромінювання, який відрізняється тим, що ви C2 1 3 77518 4 гами випромінювання газоподібних продуктів, що вимірювання. Так, як число часток або їхня сумарскладають потік. на площа знаходяться в прямопропорційній Спосіб, що описується, пояснюється креслензалежності з їхньою вагою, то і потік нями. Перелік креслень: випромінювання буде знаходиться в фіг.1 - Спектр випромінювання продуктів згопрямопропорційній залежності від ваги часток, що ряння. залежність буде справедлива у випадку, коли Газоподібні продукти, що входять до складу довжина хвилі λ та температура Τ будуть залишадвофазного потоку газового пальника, тися постійними, бо величина потоку випромінюють енергію в вузьких хвильових випромінювання одиничної площі залежить від λ діапазонах (смугах), якщо це триатомні, та взагалі та Т. Постійність довжини хвилі забезпечується не випромінюють енергію, якщо це двоатомні гази. застосуванням вузько смугових датчиків. На фіг.1 представлені смуги випромінювання Температура твердих часток та газів СО2 1 та Н2О 2 - триатомних газів, які є головним змінюється вздовж високотемпературного газового джерелом випромінювання продуктів згоряння потоку пальника. Гази по мірі відходу від місця газоподібних палив [2]. В межах видимого та витоку охолоджуються, тверді частки при введенні інфрачервоного спектрів випромінювання є в високотемпературний газовий потік спочатку ділянки, де гази не випромінюють енергію. Тверді нагріваються, а потім при досягненні певної темматеріали мають суцільний спектр ператури починають охолоджуватися. Пік підйому випромінювання 3, оскільки випромінюють енергію температури відповідає моменту досягнення повсіх довжин хвиль в видимому та інфрачервоному верхнями часток температури плавлення або темдіапазонах спектру. Вимірювання на ділянці спекператури газового потоку, коливання температури тру 4 між смугами випромінювання газів дозволяє в цій точці для певного класу матеріалів складавиключити вплив власного випромінювання газів ють незначну величину [4]. На цій же ділянці на величину, що вимірюється та отримати величиспостерігається максимальний потік ну потоку випромінювання, що генерувався тільки випромінювання твердих часток. твердими частками. Вимірювання проводяться в точці максимальДля вимірювання потоку випромінювання ного випромінювання твердих часток по довжині твердих часток може використовуватися приймач високотемпературного газового потоку пальника. випромінювання, смуга пропускання якого знахоОтримання максимального сигналу дозволяє диться в проміжках між смугами випромінювання зменшити вплив випадкових помилок на величину, триатомних газів. що вимірюється. Інтенсивність монохроматичного Але застосування вищенаведених операцій не випромінювання з одиниці площі абсолютно чордозволяє безпосередньо по величині потоку ного тіла описується рівнянням Планка [3]: випромінювання встановити чисельне значення витрат, бо рівняння (3) не враховує ряд факторів: (1) Jo c1 5 (ec 2 / T l) 1 екранування одних часток іншими, відбивання енергії, що падає з одних часток на інші. Крім того, де c1 і c2 - постійні коефіцієнти (с1 = 3,7413 · 10 не для всіх матеріалів відомий ступінь чорноти. 16 2 -2 Вт·м , c2 = 1,4388 10 м·К); Тому робиться попереднє тарування λ - довжина хвилі, м; вимірювальної системи шляхом подачі відомих Τ - температура, К. порцій матеріалу в високотемпературний газовий Потік випромінювання з одиничної площі потік пальника та вимірювання потоку реальної поверхні в обмеженому інтервалі довжин випромінювання при даних витратах матеріалу. На хвиль λa –λв описується наступним виразом: підставі таких вимірювань будують тарувальні в 1 криві для матеріалів, що застосовують при даному 5 c2 / T Ea в с1 e 1 d способі газополум'яного напилювання та викону(2) а ють градуювання вторинних приладів. Заявлений спосіб здійснюється наступним чиFв Fа оТ 4 в ном. Вимірювання витрат проводиться при де εв - ступінь чорноти спектрального газополум'яному нанесенні порошкових покриттів. інтервалу від λа до λв; Об'єкт вимірювання - високотемпературний двоσο- постійна Больцмана; фазний потік газ-тверді частки, причому тверді Fa і Fв - розрахункові величини, що залежать частки як металеві, так і неметалеві. Вимірювання від множення λаТ, λвΤ та визначаються по таблипотоку випромінювання виконують в точці максицях [3]. мального випромінювання по довжині високотемВимірювання потоку випромінювання виконупературного газового потоку пальника для напиють з обмеженої площі двофазного потоку пальнилювання покриттів. Робочі гази - кисень та ка, де окрема частка може бути прийнята як об'єкт ацетилен. Потік випромінювання від високотемпеодиничної площі, тоді потік випромінювання з ратурного газового потоку пальника напилювання площі вимірювання може бути представлений як: контролюють вузькосмуговим датчиком з смугою 4 (3) E в Fв Fа оТ nчасток пропускання λ=0,5...1,2 мкм. З метою визначення функціональної (4) Е Fв Fа оТ 4 fчасток в залежності витрат твердих часток та величини де nчасток - число часток в площині потоку випромінювання виконують попереднє тавимірювання; рування по вагових витратах твердих часток шляfчасток - сумарна площа часток в площині хом подачі в високотемпературний газовий потік 5 77518 6 пальника для напилювання заздалегідь зважених лювання в високотемпературному газовому потоці порцій матеріалу напилювання в формі порошку пальника, що забезпечує високу якість покриття та через калібрувальний отвір порошкового дозатоекономію матеріалів напилювання. ра, що забезпечує постійну швидкість подачі поДжерела інформації рошку в високотемпературний газовий потік з од1. Литвак В. И. Фотореле в системах автоманочасним вимірюванням потоку випромінювання тики. - М.: Энергия, 1979. -104с. твердих часток двохфазного потоку. На підставі 2. Μ.Η. Оцисик. Сложный теплообмен. / Пер. с таких вимірювань будують тарувальні криві для англ.; под ред. д-ра техн. наук H.A. Анфилова. матеріалів, що використовують для напилювання М.: Мир, 1976, 616 с. покриттів. 3. Гаррисон Т.Р. Радиационная пирометрия. При газополум'яному напилюванні покриттів М.: Мир, 1964. - 248 с. вимірювання витрат даним способом дає опти4. Хасуй А. Техника напыления. - М.: Машиномальний тепловий режим часток матеріалу напистроение, 1975. - 288с. Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601