SU679904A1 - Ice nuclei counter - Google Patents

Ice nuclei counter

Info

Publication number
SU679904A1
SU679904A1 SU782578555A SU2578555A SU679904A1 SU 679904 A1 SU679904 A1 SU 679904A1 SU 782578555 A SU782578555 A SU 782578555A SU 2578555 A SU2578555 A SU 2578555A SU 679904 A1 SU679904 A1 SU 679904A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
chamber
ice
cooling
cloud
antifreeze
Prior art date
Application number
SU782578555A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Филиппович Андрианов
Мунир Фатихович Бялельдинов
Владимир Гаврилович Карпов
Александр Григорьевич Лактионов
Лидия Ивановна Сергеева
Борис Исаакович Цветков
Анатолий Петрович Черный
Original Assignee
Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения filed Critical Государственное Специальное Конструкторское Бюро Теплофизического Приборостроения
Priority to SU782578555A priority Critical patent/SU679904A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU679904A1 publication Critical patent/SU679904A1/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

(54) СЧЕТЧИК ЛЕДЯНЫХ ЯДЕР(54) ICE NUCLEAR COUNTER

Claims (2)

Изобретение относитс  к области метеорологии, в частности к устройствам дл  измерени  концентрации облачных и лед ных  дер в атмосфере дл  изучени  процесса образовани  льдо дер, дл  дозиметрии загр знени  воздуха и изучени  физики облаков . Известны устройства дл  измерени концентрации льдо дер в атмосфере, содержащие две вертикашьные пластины , покрытые льдом, между которыми проходит проба воздуха 1. Недостатком таких устройств  вл етс  мала  высота и необходимость применени  фильтров. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретени  вл етс  счетчик льдо дер,содержащи цилиндрическую камеру предварительн го охлаждени  и увлажнени  с соплом расширени , жестко св занную с ней и расположенную вертикально под ней коническую облачную камеру, сое то щую из коллектора антифриза и полости переохлаждени , оптическую систему, электронное регистрирующее устройство и низкотемпературный резервуар с сухим льдом в качестве охлаждеиощего устройства. В процессе работы счетчика происходит непрерывный забор пробы воздуха в камеру предварительного охлаждени  и увлажнени . Затем охлажденный и увлажненный воздух через сопло расширени , где он получает дополнительное охлаждение за счет расширени  объема , поступает в облачную камеру. В этой камере происходит дальнейшее охлаждение пробы воздуха до образовани  переохлажденного облака. При наличии в облаке  дер кристаллизации из него начинают образовыватьс  кристаллы льда. Оптическа  система в, нижней части камеры просматривает облако по мере его выхода из камеры , отлича  частицы  дер от капель воды. Каждый льдокристалл вызывает электрический импульс, который регистрируетс  электронным устройством , определ ющим концентрацию  дер в пробе воздуха. Стенки камеры непрерывно омываютс  потоком антиобледен ющей жидкости через коллектор антифриза во избежании образовани  льда на стенках полости переохлаждени . Охлаждение камер осуществл етс  рециркул цией жидкого охладител  через низкотемпературный резервуар с сухим льдом 2. к недостаткам известного счетчикг,. относитс  невысока  точность, выз- ванна  образованием в некоторых мес тах поверхности полости переохлаждени  льда, из-за неравномерного омывани  ее стенок антиобледен ющей жидкостью,. Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в счетчике.льдо дер, содер жащем камеру предварительного охлаждени  и увлажнени , облачную камеру g форме усеченного конуса с коллектором антифриза, охлаждающее устрой ство и устройства преобразовани  и регистрации, облачна  камера выполнена с двойными стенками, внутренн  из которых сделана из пористого материала , при этом полость между сте ками сообщена с охлаждающим устройством и служит коллектором антифриза . На чертеже изображен, общий вид счетчика льдо Дер, где: 1 - цилиндрическа  камера предварительного охлаждени  и увлажнени 2 - коническа  облачна  камера; 3 оптическа  система преобразовани ; .4 - электронное регистрирующее устройство; 5 - однокаскс1дна  термо .электробатаре ; б - теплообменник охлаждающей воды дл  камеры прёдва рительного охлаждени  и увлажнени ; 7 - двухкаскадна  термоэлектробатаре ; 8 - теплообменник антифриза дл  охлаждени  облачной камеры 9 - теплопоглощающие спаи однокаскадной термоэлектробатареи; 10 - те плопоглощающие спаи двухкаскадной термоэлектробатареи. Насосы дл  воды и антифриза и вентил торы, охлаждающие тепловыдел ющие спаи термоэлектробатарей, на чертеже не изображены. Счетчик льдо дер состоит из каме 1 и 2, жестко соединенных одна с другой и расположенных вертикально одна под другой. Камера 1 предназна чена дл  предварительного охлаждени  в области положительных темпера тур и увлажнени  воздуха до 100%. Камера 2 предназначена дл  Переохлаждени  пробы воздуха в области отрицатетгьных температур и представ л ет собой двойной конус с пористой внутренней стенкой, изготовленной, например, из стали марки Х18Н15-17М (ФИО . В нижней части камеры 2 находитс  оптическа  система 3, котора  служит дл  просматривани  облака по мере выхода его из камеры. Электронное регистрирующее устройство 4, расположенное отдельно от камер, автоматически подсчитывает концентрацию льдо дер в пробе воздуха. Отдельно от камер расположены и тер моэлектробатареи: однокаскадна  5 44 1C теплообменником б охлаждающей воды, предназначенной дл  охлаждени  камеры 1, двухкаскадна  7 с теплообменником 8 дл  антифриза, предназначенного дл  охлаждени  камеры 2. Теплообменник 6 расположен между теплопоглотающими спа ми 9, теплообменник 8 - между теплопогло- щающими спа ми 10. Счетчик работает следующим образом . Проба воздуха забираетс  в камеРУ If котора  охлаждаетс  водой из теплообменника 6 термоэлектробатареи 5. Регулированием тока на термоэлектробатарее проба воздуха легко охлаждаетс  до требуемой температуры , близкой к и поступает в камеру 2. В камере 2, охлаждаемой антифризом из теплообменника 8 термоэлектробатареи 7, происходит переохлаждение пробы воздуха до отрицательных температур. Антифриз, прокачиваемый между стенок камеры 2, просачиваетс  через внутреннюю стенку из пористой стали и равномерно сма-. чивает ее. Это преп тствует обраэо- , ванию льда во всей внутренней поверхности камеры. Из переохлажденного облака выпадают кристаллы льда которые -регистрируютс  и подсчитываютс  оптической системой 3 и электронным устройством 4. в результате усовершенствовани  конструкции облачной камеры, повысилась степень точности измерени  концентрации льдо дер в пробе воздуха , так как по вилась возможность более равномерного омывани  стенок бблачной камеры антиобледзн ющей жидкостью, и устранилась причина по влени  льда. Формула изобретени  Счетчик лед ных  дер, содержащий камеру предварительного охлаждени  и увлажнени , облачную камеру в форме усеченного конуса с коллектором антифриза, охлаждающее устройство, а также устройства преобразовани  и регистрации, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности, в нем облачна  камера выполнена с двойными стенками, внутренн   из которых сделана из пористого материала, при этом полость между стенками сообщена с охлаждающим устройством и служит коллектором антифриза. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Дж.Апорс, А.М.Синаруалла Вертикальна  термическа  диффузионна  камера. Тезисы докладов VIII международной конференции по Нуклеации , США, Миссури, 1973. The invention relates to the field of meteorology, in particular, to devices for measuring the concentration of cloud and ice nuclei in the atmosphere for studying the process of ice formation, for monitoring air pollution and for studying the physics of clouds. There are known devices for measuring the concentration of ice in the atmosphere, which contain two vertical plates covered with ice, between which an air sample passes. 1. A disadvantage of such devices is the low height and the need to use filters. The closest to the technical essence of the present invention is an ice meter containing a cylindrical pre-cooling and wetting chamber with an expansion nozzle, rigidly connected with it and a conical cloud chamber vertically located below it, extending from the antifreeze collector and the supercooling cavity, an optical system, an electronic recording device and a low-temperature dry ice tank as a cooling and cooling device. During the operation of the meter, continuous sampling of air into the pre-cooling and humidification chamber occurs. Then the cooled and moistened air through the expansion nozzle, where it receives additional cooling due to the expansion of volume, enters the cloud chamber. In this chamber, the air sample is further cooled to form a supercooled cloud. When there is nucleation in the cloud, ice crystals begin to form from it. The optical system at the bottom of the camera looks at the cloud as it leaves the camera, distinguishing the particles from the water droplets. Each ice crystal causes an electrical pulse, which is recorded by an electronic device that determines the concentration of nuclei in the air sample. The walls of the chamber are continuously washed by a flow of anti-icing fluid through the antifreeze collector to avoid the formation of ice on the walls of the supercooling cavity. The chambers are cooled by recirculating a liquid cooler through a low-temperature tank with dry ice 2. To the disadvantages of a known meter ,. The accuracy is low, caused by the formation of ice overcooling in some areas of the surface of the cavity, due to the uneven washing of its walls with anti-icing fluid. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. The goal is achieved by the fact that, in the counter, the holder containing the precooling and wetting chamber, the cloud chamber g is a truncated cone with antifreeze collector, the cooling device and the conversion and recording devices, the cloud chamber is made with double walls, inside of which is made of porous material, while the cavity between the stacks is in communication with the cooling device and serves as an antifreeze collector. The drawing shows a general view of the ice counter Der, where: 1 - a cylindrical pre-cooling and humidification chamber; 2 - a conical cloud chamber; 3 optical conversion system; .4 - electronic recording device; 5 - single-casted thermoelectric switch; b - cooling water heat exchanger for the chamber of preliminary cooling and moistening; 7 - two-stage thermoelectric switch; 8 — antifreeze heat exchanger for cooling the cloud chamber; 9 — heat-absorbing junctions of a single-stage thermoelectric battery; 10 - those flat absorbing junctions of a two-stage thermoelectric battery. Water and antifreeze pumps and fans cooling the heat-generating junctions of thermoelectric batteries are not shown in the drawing. The ice meter der consists of Kame 1 and 2, rigidly connected to one another and located vertically one below the other. Chamber 1 is designed to pre-cool at positive temperatures and humidify air up to 100%. Chamber 2 is designed to overcool the air sample in the area of negative temperatures and is a double cone with a porous inner wall made, for example, of steel grade H18H15-17M (full name. In the lower part of chamber 2 there is an optical system 3 that serves to view clouds as it leaves the chamber. The electronic recording device 4, located separately from the chambers, automatically calculates the concentration of ice in the air sample. Separately from the chambers, there are also thermoelectric batteries: one-way Adna 5 44 1C heat exchanger b of cooling water for cooling chamber 1, two-stage 7 with heat exchanger 8 for antifreeze for cooling chamber 2. Heat exchanger 6 is located between the heat sinks 9, heat exchanger 8 between the heat sinks 10. Counter works as follows: an air sample is taken in the IfU chamber, which is cooled with water from the heat exchanger 6 of the thermoelectric battery 5. By adjusting the current on the thermoelectric battery, the air sample is easily cooled to the required temperature, to viscous and flows into the chamber 2. The chamber 2 is cooled by the heat exchanger 8 antifreeze termoelektrobatarei 7 is overcooled air sample to negative temperatures. The antifreeze pumped between the walls of the chamber 2 percolates through the inner wall of porous steel and is uniformly smeared. squeezes her. This prevents ice from forming in the entire inner surface of the chamber. Ice crystals fall out of the supercooled cloud, which are registered and counted by the optical system 3 and the electronic device 4. As a result of improving the design of the cloud chamber, the degree of accuracy in measuring the ice concentration in the air sample has increased, since it became possible to more uniformly wash the walls of the blazing chamber liquid, and the cause of the appearance of ice has been eliminated. Claims of the invention The ice cube counter containing a pre-cooling and humidification chamber, a truncated cone-shaped cloud chamber with an antifreeze collector, a cooling device, as well as conversion and recording devices, characterized in that in order to improve the accuracy, the cloud chamber double walls, internally of which is made of porous material, with the cavity between the walls communicated with a cooling device and serves as an antifreeze manifold. Sources of information taken into account in the examination 1.J.Apors, AMSinarualla Vertical thermal diffusion chamber. Abstracts of the VIII International Conference on Nucleation, USA, Missouri, 1973. 2.МЕЕ. Jndustries, ine, 1973 Mendocino, Altadena, California, 91001 (213) 794-1176.2.MEE. Jndustries, ine, 1973 Mendocino, Altadena, California, 91001 (213) 794-1176. к насосуto the pump ЛафLouf 3 Кнасоеу Ч3 Knasoeu H
SU782578555A 1978-02-09 1978-02-09 Ice nuclei counter SU679904A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782578555A SU679904A1 (en) 1978-02-09 1978-02-09 Ice nuclei counter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782578555A SU679904A1 (en) 1978-02-09 1978-02-09 Ice nuclei counter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU679904A1 true SU679904A1 (en) 1979-08-15

Family

ID=20748396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782578555A SU679904A1 (en) 1978-02-09 1978-02-09 Ice nuclei counter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU679904A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4662758A (en) * 1983-05-18 1987-05-05 Nippondenso Co., Ltd. Optical detector assembly
US4748336A (en) * 1985-05-01 1988-05-31 Nippondenso Co., Ltd. Optical dust detector assembly for use in an automotive vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4662758A (en) * 1983-05-18 1987-05-05 Nippondenso Co., Ltd. Optical detector assembly
US4748336A (en) * 1985-05-01 1988-05-31 Nippondenso Co., Ltd. Optical dust detector assembly for use in an automotive vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4506510A (en) Apparatus for continuously metering vapors contained in the atmosphere
JP2628670B2 (en) Apparatus for cooling and rapidly freezing biological samples in containers
CA1197467A (en) Method of freezing fertilized ova, spermatozoa or the like and apparatus therefor
Langer Evaluation of NCAR ice nucleus counter. Part I: Basic operation
Hess Critical Velocities in Superfluid Helium Flow Through 10-μm-Diameter Pinholes
CN205857290U (en) A kind of solar air water generator for lifeboat
JP2000242162A (en) Natural phenomena observation device by temperature change of water
SU679904A1 (en) Ice nuclei counter
JPS5831541B2 (en) Freezing point depression measuring method and measuring device
JPH01108923A (en) Method and apparatus for replenishing solution for water culture with salt-removed water
Göttlinger et al. Cell‐cooling in flow cytometry by peltier elements
Brewer et al. Freezing of supercooled water
US3473022A (en) Device for determining the photosynthetic capacity and the transpiration rate of plants
Gokhale Dependence of freezing temperature of supercooled water drops on rate of cooling
Murray et al. Freezing of water drops
SU1053052A1 (en) Thermal diffusion chamber
GB1265860A (en)
SU1674036A1 (en) Device for examination of formation of ice crystals
CN212321482U (en) Double-mechanism ice nucleation detection device
JP3602689B2 (en) Steam transfer control device
Mason et al. A microscope cold stage with temperature control
SU931021A1 (en) Apparatus for measuring concentration of atomospheric ice nucleus
CN218585506U (en) Device for demonstrating water three-state change
CN213580883U (en) Greenhouse gas composition monitor
SU1588998A1 (en) Device for cooling air