Аэрозольная камера для определения маскирующих характеристик аэрозолей в инфракрасном диапазоне спектра электромагнитного излучения

 

Полезная модель относится к устройствам для определения маскирующих характеристик аэрозолей, используемых для снижения заметности (защиты) объектов военного назначения. Известны статические аэрозольные камеры, используемые для определения вышеперечисленных маскирующих характеристик в лабораторных условиях, которые реализуют в своей работе методический аппарат, основанный на законе Бугера-Ламберта-Бера, заключающийся в измерении коэффициента пропускания потока излучения через слой аэрозоля и аэрозольные камеры реализующие методический аппарат, заключающийся в регистрации маскируемого объекта через прозрачные в видимом диапазоне стенки камеры с исследуемым аэрозолем, с последующим расчетом его маскирующих характеристик. Однако, аэрозольные камеры такого типа невозможно использовать для определения маскирующих характеристик аэрозолей в ИК диапазоне спектра ЭМИ вследствие того, что они непрозрачны для ИК излучения и их конструкции не обеспечивают перевод в аэрозольное состояние сыпучих аэрозолеобразующих составов, эффективных в ИК диапазоне (АОС-ИК). Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается в обеспечении перевода в аэрозольное состояние сыпучих АОС, эффективных в ИК диапазоне спектра ЭМИ, и определении в этом диапазоне маскирующих характеристик полученных аэрозолей. Указанный технический результат достигается тем, что аэрозольная камера для определения маскирующих характеристик аэрозолей в ИК диапазоне спектра ЭМИ, согласно полезной модели, выполнена в форме прямого параллелепипеда, с боковыми стенками, сделанными из материала, прозрачного для ИК излучения и герметично сопряжена с замкнутым через нее полым воздуховодом прямоугольного сечения, выполненным в виде контура, с принудительной циркуляцией воздушного потока внутри, обеспечивающим перевод в аэрозольное состояние составов АОС-ИК. Технический результат использования полезной модели подтвержден результатами проведенных государственных испытаний аэрозолеобразующего состава АОС-ИК. Одновременно экспериментально подтверждено, что разработанная полезная модель обеспечивает определение в ИК диапазоне значений важных маскирующих характеристик аэрозолей, необходимых для решения задач снижения заметности (защиты) объектов военного назначения.

Полезная модель относится к устройствам для определения маскирующих характеристик аэрозолей, используемых для снижения заметности (защиты) объектов военного назначения.

Одной из важных характеристик маскирующих аэрозолей, используемой для решения задач снижения заметности (защиты) объектов военного назначения в конкретных условиях маскировки, является интеграл массовой концентрации маскирующего (защитного) аэрозоля I с или осажденная плотность аэрозоля (ОПА) (ГОСТ РВ 0110-003-2008. Средства снижения заметности и защиты объектов военного назначения аэрозольные. Термины и определения. - Введ. 2009-07-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 14 с.). Данный параметр рассчитывается как интеграл массовой концентрации частиц аэрозоля по толщине слоя аэрозольного образования при условии решения поставленной задачи с вероятностью 0,5:

где Iс - осажденная плотность маскирующего (защитного) аэрозоля, г/м2;

СA(l) - массовая концентрация аэрозоля как функция от толщины слоя аэрозольного образования для снижения заметности объекта, г/м3;

dl - толщина слоя аэрозольного образования, м;

a, b - пределы интегрирования по слою аэрозольного образования, м.

В частном случае в аэрозольной камере, где концентрация аэрозоля примерно одинакова в объеме, используется следующее выражение (ГОСТ РВ 0110-003-2008. Средства снижения заметности и защиты объектов военного назначения аэрозольные. Термины и определения. - Введ. 2009-07-01. - М.: Стандартинформ, 2009. - 14 с.):

где СА - массовая концентрация маскирующего аэрозоля в объеме камеры, г/м3;

l - толщина слоя аэрозольного образования в камере, м.

Известны аэрозольные камеры, используемые для определения ОНА в лабораторных условиях (Патент на полезную модель 89694 Российская Федерация МПК7 G01D 21/02. Аэрозольная камера для определения маскирующих характеристик аэрозолей / Козлов С.А., Засидателев В.Б., Болотов А.В., и др.; заявитель 33 ЦНИИИ МО РФ; заявл. 26.08.2008; приоритет 26.08.2008.) в видимом диапазоне спектра ЭМИ. Схема такой аэрозольной камеры для определения маскирующих характеристик аэрозолей в видимом диапазоне спектра ЭМИ, выполненной в форме прямой треугольной призмы, представлена на фиг.1.

Аэрозольная камера 1 имеет форму, обеспечивающую переменную толщину слоя аэрозоля l (формула (2)) по различным линиям визирования. Определение фактической массовой концентрации СA аэрозоля в камере (для последующего расчета ОПА) производится с использованием устройства для отбора проб 2. Перевод в аэрозольное состояние аэрозолеобразующих составов (АОС) осуществляется источником аэрозоля 3, сопряженным с аэрозольной камерой. Для равномерного распределения аэрозоля в объеме камеры осуществляется его постоянная циркуляция, обеспечиваемая вентилятором 4.

Конструкция данной аэрозольной камеры реализует в своей работе методический аппарат, поясняемый фиг.2, основанный на регистрации измерительным комплексом 5 тестовых изображений, отображаемых на мониторе 6, через прозрачные для видимого излучения стенки камеры 1 на различной протяженности l1l5 участков линий визирования, проходящих через исследуемый аэрозоль постоянной массовой концентрации.

В аэрозольной камере такого типа определение ОПА возможно только в видимом диапазоне спектра ЭМИ вследствие того, что конструкция камеры обеспечивает перевод в аэрозольное состояние только пиротехнических АОС, эффективных в видимом диапазоне (способом сжигания), а стенки камеры непрозрачны для инфракрасного (ИК) излучения.

Для перевода в аэрозоль АОС, эффективных в ПК диапазоне, например состава АОС-ИК (Аэрозолеобразующий состав АОС-ИК. Технические условия ТУ 7871-003-11474681-2011. - 15 с.), необходимо применение других способов, например - равномерной подачи АОС-ИК в динамический воздушный (газовый) поток.

Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается в обеспечении определения осажденной плотности аэрозоля, эффективного в ИК диапазоне спектра ЭМИ.

Указанный технический результат достигается тем, что аэрозольная камера для определения маскирующих характеристик аэрозолей в ИК диапазоне спектра ЭМИ, согласно полезной модели, выполнена в форме прямого параллелепипеда, с боковыми стенками, сделанными из материала, прозрачного для ИК излучения и герметично сопряжена с замкнутым через нее полым воздуховодом прямоугольного сечения, выполненным в виде контура, с принудительной циркуляцией воздушного потока внутри, обеспечивающим перевод в аэрозольное состояние составов АОС-ИК.

Полезная модель поясняется чертежом фиг.3, на котором представлена схема конструкции полезной модели.

Такая конструкция аэрозольной камеры 1, размещаемой при проведении эксперимента, на линии визирования между макетом маскируемого объекта 7 и ИК измерительным комплексом 5, позволяет осуществлять моделирование реальных ситуаций аэрозольной маскировки в ИК диапазоне с последующим расчетом необходимой осажденной плотности аэрозоля в камере по формуле (2). Определение фактической массовой концентрации аэрозоля СA в камере при достижении необходимого эффекта маскировки на постоянной длине линии визирования производится весовым способом с использованием устройства для отбора проб 2. Воздуховод 8 обеспечивает перевод в аэрозольное состояние сыпучего состава АОС-ИК, подаваемого в динамический воздушный поток, создаваемый вентиляторами 4, и равномерное распределение образованного аэрозоля в объеме камеры за счет его постоянной циркуляции.

Технический результат использования полезной модели подтвержден результатами проведенных государственных испытаний аэрозолеобразующего состава АОС-ИК. Одновременно экспериментально подтверждено, что разработанная полезная модель обеспечивает определение в ИК диапазоне одного из наиболее информативных параметров, характеризующих маскирующие свойства аэрозоля - его осажденной плотности.

Аэрозольная камера для определения маскирующих характеристик аэрозолей, состоящая из корпуса, источника аэрозоля, вентиляторов, отличающаяся тем, что выполнена в форме прямого параллелепипеда с боковыми стенками, сделанными из материала, прозрачного для инфракрасного излучения, и герметично сопряжена с замкнутым через нее полым воздуховодом прямоугольного сечения, выполненным в виде контура с принудительной циркуляцией воздушного потока внутри, обеспечивающим перевод в аэрозольное состояние сыпучих аэрозолеобразующих составов.



 

Наверх