5 / 13
Гидроструйный способ контроля параметров технологических процессов
…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 9·2017 5
од
н
2, 4;
Re 2300;
3
ν =
=
=
F
(1)
и представлены в [2], где на основе анализа оптических и гидродина-
мических параметров, связанных между собой, показано, что из пер-
вых двух уравнений системы (1) при условии ламинарного режима
течения струи жидкости с максимальным значением Rе = 2300 на осно-
вании уравнения Бернулли формируется первое уравнение системы
(
)
2
1
с
0
стр
стр
ρ 1
λ 3010, 7
;
2
1, 95 ,
ρ
−
=
ν
=
n
р
v
D
(2)
где
с
λ
— длина волны отсечки;
ν
— вязкость жидкости;
ρ
— плот-
ность жидкости;
1
n
— показатель преломления жидкости струи;
0
р
—
избыточное давление в камере.
Третье уравнение системы (1) с учетом выражения, связывающе-
го скорость
v
стр
и диаметр струи
D
cтр
с плотностью жидкости ρ, пре-
образуется во второе уравнение системы (2).
Полученная в итоге система уравнений (2) определяет граничные
условия при реализации рассматриваемого струйного способа конт-
роля для одномодового режима передачи света, ламинарного режима
течения жидкости в струе с максимальным значением числа Рейнольдса
Rе и максимальной силой давления на поверхность изделия
F
н
.
Анализ метрологических параметров.
Согласно [2] максималь-
ный диапазон измерений
L
диап
определяется максимальной длиной
цельной, компактной части струи
L
cтр
до распада ее на отдельные
капли, приводящего к нарушению одномодового режима передачи
света, определяемой при соблюдении условия
2
стр
/ 2 1
D
γ
ρν ≤
по
формуле
L
cтр
=
8,46
v
стр
3
стр
/ 8 ,
D
ρ
γ
где γ — коэффициент поверх-
ностного натяжения жидкости.
Расчеты показывают [2], что для общедоступных значений гид-
родинамических параметров вполне достижимы значения
L
cтр
до
521 мм (для глицерина) и 175 мм (для воды).
Для оценки погрешности измерений взяты хорошо изученные
гетеродинные акустооптические интерферометры перемещений. Как
упомянуто в [6], в лазерных интерферометрах с акустооптоэлектрон-
ной обратной связью экспериментально достигнута разрешающая
способность на уровне примерно λ/1000. Однако наибольший вклад в