Устройство для анализа текучих сред

Устройство относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для технических измерений в системах водопод готовки, для мониторинга водных объектов, в системах для анализа газов для определения концентрации примесей в текучих средах. В основу полезной модели положена задача создания устройства для анализа текучих сред, которое осуществляло бы мониторинг жидких сред в непрерывном режиме, без пробоотбора, прямо в потоке контролируемой жидкости или газа, которая достигается за счет того, что концы волокон заключены в пластиковый непрозрачный кабель, в торцевой части зонда волоконные световоды вклеены в металлическую оправку под острым углом друг к другу, таким образом, чтобы обеспечить пересечение апертур световодов под углом 15-30 градусов друг к другу, при этом в качестве источника выбран светодиод видимого дипазона спектра, при этом датчик и объект снабжены переходными устройствами для их закрепления друг к другу.

Устройство относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для технических измерений в системах водоподготовки, для мониторинга водных объектов, в системах для анализа газов для определения концентрации примесей в текучих средах.

Известно устройство для анализа воды, содержащее измерительную кювету, фотоприемники, фиксирующие свет,

отраженный частицами взвеси и прошедший через анализируемую воду (патент РФ №2132049, G 01 N 15/04, G 01 N 27/26, опубл. 1999.06.20).

Недостатком указанного устройства является то, что используется кювета довольно сложной конструкции, необходим пробоотбор, что не всегда удобно.

Известен волоконно-оптический газоанализатор, содержащий последовательно установленные и оптически связанные излучатель, входное оптическое волокно, многоходовую кювету, состоящую из 3 сферических зеркал, 2 из которых являются зеркалами объектива кюветы, расположенными на двойном фокусном расстоянии от третьего зеркала-коллектива, выходное оптическое волокно, фотоприемное устройство, блок регистрации и обработки информации (патент РФ №2091764, G 01 N 21/61, опубл. 27.09.97).

Недостатком газоанализатора является использование зеркал для многопроходной кюветы, что в процессе эксплуатации приводит к появлению дополнительных потерь, а также к необходимости их периодической чистки.

В основу полезной модели положена задача создания устройства для анализа текучих сред, которое осуществляло бы

мониторинг жидких сред в непрерывном режиме, без пробоотбора, прямо в потоке контролируемой жидкости или газа.

Вышеуказанная цель достигается за счет того, что в устройстве для анализа текучих сред, содержащем последовательно установленные и оптически связанные источник света, входное оптическое волокно, исследуемый объект, выходное оптическое волокно, фотоприемное устройство, блок регистрации и обработки информации, концы волокон заключены в пластиковый непрозрачный кабель, в торцевой части зонда волоконные световоды вклеены в металлическую оправку под острым углом друг к другу, таким образом, чтобы обеспечить пересечение апертур световодов под углом 15-30 градусов друг к другу, при этом в качестве источника выбран светодиод видимого дипазона спектра, при этом датчик и объект снабжены переходными устройствами для их закрепления друг к другу.

Наличие волоконно-оптического датчика с переходным устройством позволяет установить стационарное наблюдение за исследуемым объектом без пробоотбора. Установка торцов волокон в датчике таким образом, что угол между центральными осями волокон составляет от 15 до 30°, позволяет значительно увеличить точность измерений за счет того, что интенсивность рассеянного света в этом диапазоне углов максимальна.

Использование в качестве источника света светодиода позволяет значительно снизить стоимость всего устройства.

Полезная модель поясняется фиг.1, на которой показана блок-схема устройства. Устройство содержит источник света 1, входное оптическое волокно 2, выходное волокно 3, датчик 4 с переходным устройством, объект 5, фотоприемное устройство 6, блок регистрации и обработки информации 7.

Устройство работает следующим образом. Излучение от источника света 1 вводится во входное оптическое волокно 2 и подается в анализируемую среду 5. Рассеянный свет регистрируется с помощью выходного оптического волокна 3, установленного в датчике 4 под углом между центральными осями волокон, который составляет от 15 до 30°. Далее излучение поступает на фотоприемное устройство 6, и затем в блок контроля, регистрации и обработки информации 7.

Установка волокон таким образом, что угол между их центральными осями составляет от 15 до 30°, соответствует увеличению интенсивности рассеянного света и, соответственно, повышению чувствительности всего устройства.

Сила света, излучаемого светодиодом, для обеспечения оптимальной регистрации параметров потока, обычно составляет от 1 до 3 канделы.

Это устройство может быть использовано также в системах для анализа газов для определения концентрации примесей в текучих средах.

Устройство для анализа текучих сред, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источник света, входное оптическое волокно, исследуемый объект, выходное оптическое волокно, фотоприемное устройство, блок контроля, регистрации и обработки информации, отличающееся тем, что дополнительно установлен датчик, в котором концы волокон заключены в пластиковый непрозрачный зонд, в торцевой части которого волоконные световоды загерметизированы в металлической оправке таким образом, чтобы обеспечить пересечение апертур световодов под углом 15-30° друг к другу, при этом в качестве источника выбран светодиод видимого дипазона спектра, при этом датчик и объект снабжены переходными устройствами для их закрепления друг к другу.