Способ заключается в формировании импульсно вихревым способом чистой среды с повышенным давлением в так называемой буферной полости между объективом видеокамеры и окружающей агрессивной средой. Такая буферная полость с повышенным давлением внутри будет препятствовать проникновению извне загрязняющих агентов окружающей среды на объектив видеокамеры.
Техническая реализация способа заключается в установке перед объективом видеокамеры так называемой открытой импульсно вихревой предкамера.
Предкамера по конструктивному исполнению может быть изготовлена по аналогии с ультракороткой вихревой трубы Ранка, в которой вместо “горячего» терморазделительного конуса установлена такая же диафрагма, как и со стороны так называемого “холодного” выхода (место установки объектива видеокамеры).Внутренняя форма импульсно вихревой предкамеры может быть различна – например сфера, эллипсоид, цилиндр. Более точно форма может быть определена после проведения испытаний.
Назначение предкамеры — формирование и поддержание импульсного вихревого потока с повышенным давлением инертного газа или технически чистого воздуха между объективом видеокамеры и окружающей средой.
К входному соплу предкамеры тангенциально через быстродействующий клапан управления и классический редуктор подключается любой источник инертного газа или сжатого воздуха. Быстродействующий клапан формирует в предкамере импульсно расширяющийся вихревой поток.
Для создания повышенного давления газа в такой предкамере, например, диаметром 40 мм с диафрагмой в 20 мм вполне достаточен расход газа — 2 л/мин. Высокая разность давлений здесь не нужна, к тому же может привести к запотеванию объектива при появлении эффекта так называемого “вымораживания”.
Экспериментальная проверка идеи должна строго определить под заданные размеры объектива камеры видеонаблюдения — оптимальные геометрические размеры предкамеры, диффузора, а также энергетические характеристики носителя, участвующего в формировании вихревого кольца. Также необходимо добиться, чтобы объектив видеокамеры не запотевал при импульсном режиме работы, когда проявится так называемый эффект вымораживании, а также не было провалов (обратных подсосов) по давлению в центральной части вихревого кольца.
PS:
Для работы видеокамеры в наиболее агрессивных средах предлагается формировать импульсный вихревой поток в предкамере инертным газом, например, аргоном согласно рис. № 3.1.
Рис. № 3.1. Схема реализации способа предотвращения загрязнений объективов камер видео наблюдений при работе в агрессивных средах.
Расчёты показывают, что одного стандартного 40-ка литрового баллона с 6000 литрами аргона при расходе газа в импульсном режиме 2 литра в минуту в буферной предкамере диаметром 40 мм и диафрагмой в 20 мм хватит на 2 дня непрерывной работы в наиболее агрессивной среде.
Если агрессивная среда проявляет себя периодически, что наиболее вероятно в большинстве технологических процессов, например, ежедневно не более2-го часа, то заправки одного баллона аргоном хватит на месяц.
Финансовая составляющая ОКР:
- Заправка одного баллона — 1200 рублей.
- Варианты предкамер — бесплатно.
- Трубки пластиковые, фитинги 1000 руб.
- Быстродействующий клапан — 2000 руб.
- Газовый редуктор — 1000 руб.
- Набор МАСТЕР КИТ “управление клапаном” – 500 руб.
- Блок питания – 1000 руб.