Лазерная доплеровская измерительная система для диагностики газожидкостных потоков «ЛАД-056»
Назначение: Лазерная доплеровская измерительная система предназначена для выполнения прецизионных бесконтактных измерений трех компонент вектора скорости в потоках жидкости или газа, в том числе в турбулентных потоках и нестационарном течении.
Краткое описание: Принцип действия основан на использовании эффекта Доплера. Измерительный комплекс позволяет диагностировать кинематические и структурные параметры (в том числе 3D скорость и концентрацию светорассеивающих частиц) газожидкостных многофазных потоков в режиме обратного светорассеяния. Благодаря простоте работы и относительной безопасности может использоваться для образовательных целей.
Переход к полупроводниковым лазерам (к.п.д. 20-60%) сделал возможным создание эффективных и малогабаритных по сравнению с системами на основе газовых лазеров (к.п.д. 0.03%) измерительных систем с принципиально новыми функциональными возможностями.
Оригинальная и не имеющая прямых мировых аналогов конструкция представляет собой связанную пару полнофункциональных двухкомпонентных моноблочных комплиментарных приборов. Каждый двухкомпонентный оптоэлектронный модуль содержит все элементы оптических и электронных подсистем и связывается с внешним стандартным компьютером по стандартному сетевому каналу. За счет реализации протокола TCP компьютер может размещаться в произвольном месте (например, в другом городе), а физические эксперименты могут проводиться в дистанционном режиме, в закрытых и опасных зонах и на полигонах, использоваться в системе дистанционного образования.
|
|
|
|
Двухкомпонентная система (2D): "ЛАД-0**" |
Трехкомпонентная система (3D): "ЛАД-056" |
Основные технические характеристики
|
№ п/п |
Наименование параметра (характеристики) |
Единицы измерения |
Значение |
|
1. |
Диапазон измеряемых скоростей, компоненты X, Y |
м/c |
± 0.01…30 |
|
2. |
Диапазон измеряемых скоростей, компонента Z |
м/c |
± 0.02…100 |
|
3. |
Погрешность измерения средней скорости, компоненты X, Y |
% |
± 0.5 |
|
4. |
Погрешность измерения средней скорости, компонента Z |
% |
± 1.5 |
|
5. |
Статическая погрешность отслеживания спектрального пика доплеровского сигнала, не хуже |
% |
± 0,1 |
|
6. |
Фокусное расстояние выходного объектива (F) |
м |
0.5 |
|
7. |
Размер зондирующего оптического поля (не более) |
мм |
Æ 0,05 × 1 для F = 0,5 |
|
8. |
Напряжение/частота питающей сети |
В/Гц |
220/50 |
|
9. |
Потребляемая мощность |
Вт |
200 |
|
10. |
Вес модуля ЛДИС (не более) |
кг |
20 |
Сертификат Соответствия РОСС RU.ПT17.H01394.
Лазерные доплеровские измерители скорости ЛАД-0** , ТУ 4278-001-82302375-2008
Преимущества: Низкое энергопотребление (менее 200 Вт). Отсутствуют мощные газовые лазеры, особенно подходит для образовательных целей. Отсутствие необходимости применения водяного и (или) воздушного охлаждения.
В числе преимуществ перед известными устройствами и отличительных особенностей 3D ЛДИС - повышенное отношение сигнал/шум за счет использования полной мощности лазерного излучения в каждом оптическом измерительном канале; визуализация в реальном времени компонент вектора скорости; большой динамический диапазон по энергетике светорассеивания, надежный полупроводниковый лазер; отсутствие необходимости подстройки оптико-механической части прибора в процессе эксплуатации; высокая надежность за счет размещения оптики, препроцессорного модуля и лазера в прочном едином корпусе моноблока; реализация прибора на отечественной серийной оптической элементной базе.
Области применения: Прецизионные невозмущающие оптические измерения многофазных потоков в физике, химии, биологии, медицине, экологии, технике в режиме обратного светорассеяния. Нанотехнологии, экспериментальная гидро-, газо- и плазмодинамика многофазных систем, безопасность, ресурс и экология в энергетике, в авиации, ракетной и атомной технике, судостроении, наземном транспорте, станко- и приборостроении.
Верификация расчетных кодов (CFD) и компьютерных моделей течений в науке и в инновационных технологиях.
Реализация возможности дистанционного (удаленного) проведения экспериментов. Благодаря простоте работы и относительной безопасности по сравнению с лучшими зарубежными аналогами особо перспективен для образовательных целей.
Награды и признание:
- Золотая медаль и диплом первой степени VII Московского международного салона инноваций и инвестиций 2007 г.
- Серебряная медаль и диплом первой степени VIII Московского международного салона инноваций и инвестиций 2008 г.
- Малая золотая медаль и дипломы международной промышленной выставки "Сибполитех-2008".
- Диплом III Международной специализированной выставки лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника-2008».
- Победитель Конкурса русских инноваций медиа-холдинга «Эксперт» 2008 г. в номинации «Лучшая промышленная инновация России - 2008», приз, диплом лауреата и скульптура «Надежда».
- Медаль “Innovations for investments to the future” Американо-Российского Делового Союза (ARBU) в рамках международной программы “Golden Galaxy” - за развитие инновационной деятельности, техническое перевооружение производства и активное участие в процессе внедрения инновационных технологий (2009 г.).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2008 г. - Диплом и золотая медаль VIII Московского международного салона инноваций и инвестиций |
2008 г. - Победитель VII Конкурса русских инноваций в номинации «Лучшая промышленная инновация России» |
2008 г. - Дипломы и малая золотая медаль международной промышленной выставки "Сибполитех-2008", 2009 г. - Медаль “Innovations for investments to the future”Американо-Российского Делового Союза (ARBU) в рамках международной программы “Golden Galaxy” |
||||
Уровень практической реализации: В настоящее время существует опытно-промышленный образец ЛАД-056. Прибор производится по индивидуальным заказам. Проведен полный цикл НИОКР (2003-2009 г.г.), выпущена конструкторская документация, созданы опытные образцы, подготовлена возможность выпуска малой серии.
Внедрения:
- На крупнейшем предприятии отечественного гидротурбостроения ОАО «Силовые машины – ЛМЗ» (для оптимизации гидротурбин и повышения безопасности гидроэнергетики);
- Государственный эталон воздушного потока России оснащен прецизионным лазерным диагностическим комплексом «ЛАД-015» (ВНИИМ, 2009);
- Стенды для натурных испытаний авиационных и ракетных двигателей оснащены лазерными доплеровскими измерительными системами для 3D диагностики газожидкостных потоков серии «ЛАД-0хх» (ФГУП «Внештехника, Москва – Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева, Самара, 2009).
- В ряде научных и учебных организаций России: Институте гидродинамики (диагностика вихрей и внутренних волн) и в Институте теплофизики СО РАН (тепломассообмен, безопасность атомной энергетики, нанотехнологии), Пермском государственном университете (исследования конвекции), Пермском государственном техническом университете, Томском государственном университете, Исследовательском центре проблем энергетики Казанского НЦ РАН, Новосибирском государственном университете.
Коммерческие предложения:
- стоимость доставки входит в стоимость прибора,
- выезд группы внедрения к Заказчику для ввода прибора в эксплуатацию,
- высококвалифицированное обучение персонала Заказчика,
- поддержка и обслуживание прибора в течение периода эксплуатации,
- возможна быстрая модификация с учетом специфических требований Заказчика.
Разработчик, контактная информация:
ИТ СО РАН совместно с ОАО «ИОИТ»
Руководитель ЦТТ ИТ СО РАН д.э.н. Перепечко Людмила Николаевна
тел. +7 (383) 335-65-46, perepechko@itp.nsc.ru
Производитель:
Институт теплофизики СО РАН,
Открытое акционерное общество "Институт оптико-электронных информационных технологий", сокращенное наименование ОАО «ИОИТ»,