Способ калибровки оптических анализаторов дисперсности

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля дисперсности взвешенных в среде микрочастиц , и может быть использовано при калибровке оптических анализаторов дисперсности. Целью изобретения является упрощение и повышение точности калибровки за счет исключения использования эталонных частиц. Для калибровки используют несколько проб одной и той же исследуемой дисперсной среды и измеряют массы этих проб. Затем каждую из этих проб помещают в область счетного объема калибруемого анализатора дисперсности. Импульсы рассеянного отдельными частицами света каждой из проб, зарегистрированные фотоприемником, фиксируют в соответствующих каналах многоканального амплитудного анализатора. Далее производят обработку данных с учетом массы каждой пробы, плотности вещества частиц, количества частиц в каждом канале амплитудного анализатора, зафиксированного для каждой из проб. Связь между номером канала амплитудного анализатора и размером ее частиц аппроксимируют степенным рядом. За счет использования для калибровки частиц, содержащихся в самой исследуемой среде,исключается необходимость в эталонных частицах. чз (Л ЗЭ Јъ Ю w N3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

g5q)S G О! И 1Я02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ частицах.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4473459/25 (22) 12.ОЯ.Я8 (46) 15.04.91. Бюл. № 14 (71) Институт неорганической химии

СО АН СССР (72) А.А„ Никифоров и С.Н. Лунегов (53).66.063.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1260757, кл. G 01 N 15/02, 1986.

К, 3aenicke. Aегоsol science, 1972, v, 30, р. 95 11! (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ

АНАЛИЗАТОРОВ ДИС11ЕРСНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольно — .измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля дисперсности взвешенных в среде микрочастиц, и может быть использовано при калибровке оптических анализаторов дисперсности, Целью изобретения является упрощение и повышение точности калибровки за счет исключения испольИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля дисперсности взвешенных в среде микрочастиц, и может быть использовано при калибровке оптических анализаторов дисперснос и.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности калибровки путем исключения использования эталонных частиц.

„„SU„„1642324 А 1

2 зования эталонных частиц. Для калибровки используют несколько проб одной и той же исследуемой дисперсной среды и измеряют массы этих проб. Затем каждую из этих проб помещают в область счетного объема калибруемого анализатора дисперсности. Импульсы рассеянного отдельными частицами света каждой из проб, зарегистрированные фотоприемником, виксируют в соответствующих каналах многоканального ампли тудного анализатора. Далее производят обработку данных с учетом массы каждой пробы, плотности вещества частиц, количества частиц в каждом канале амплитудного анализатора, зафиксированного для каждой из проб. Связь между номером канала амплитудного анализатора и размером ее частиц алпроксимируют степенным рядом. За счет использования для калибровки частиц, содержащихся в самой исследуемой среде,исключается необходимость в эталонных

Способ осуществляется следующим образом.

Отбирают N проб едной и той же исследуемой дисперсной среды, определяют массу m каждой из этих проб.

Затем пробы поочередно помещают в область счетного объема калибруемого оптического анализатора.дисперсности и облучают лучком зондирующего света, регистрируют отдельно для. каждой пробы импульсы фотоприемника, соответствую3 1642324 4 щие импульсам света, рассеянного частицами дисперсной среды, Фиксируют для каждой i-и пробы распределение (1)

N числа частиц по каналам I амплитудного анализатора.

Дальнейшая обработка полученных данных состоит в следующем.

Соответствие между номером канала

I многоканального амплитудного анали- 10 затора, где регистрируются сигналы с фотоприемника, и размером частицы К соответствующим данному каналу, задается в виде степенного ряда:

l5

К = ар+а I+a

{1о

Йо к а Т (1) =о

11роведя N измерении, будем иметь

N р различных распределении„ как и

20 число неизвестных коэффициентов а 1, в (1) . Задачей калибровки становится определение значений коэффициентов а . Для решения ее необходима система из N уравнений.

Выражая объем Ч частицы в предпо,",ожении сферичности ее формы в виде

4 r- 3

3- к К3 rpe К хар ктер размер частицы, искомую систему урав30 нений получим в виде системы трансцендентных нелинейных уравнении:

+pV N (<)

4кД = — > () — К И = m ; (2)

3 а. 33 — 1 ., N ) — число частиц в канале с номером

1 в i-й пробе исследуемого вещества

45 — число взятых

Проб;

1 плотность материала исследуемых частиц; 50 масса соответствующей пробы.

Так как система 2) содер>кит Nð уравнений и N неизвестных, а все кривые распределений 1 (1) отличают> ся одна от другой, то данная система является невырожденной и имеет един-. ственное решение. Решение может быть наидено при помощи стандартного метода Ньютона или его модификаций, Найденные в результате такого решения неизвестные коэффициенты а к для каждого исследуемого материала заносятся в память машины, .а затем автоматически считываются при обработке соответствующих экспериментальных данных.

Эксперименты и расчеты на ЭВМ с различными формами кривых распределения, имитирующих дисперсные составы исследуемых сред, показали, что достаточно ограничиться третьим квадратичным членом разложения в (1) дпя достижения разумной точности калибровки в несколько процентов в определении раз— мера частицы, то есть отбирая и измеряя три пробы вещества. Предположение о сферичности частиц, сделанное выше, накладывает основное ограничение на точность определения размера частиц и делает физически невозможным опреде— лить истинный размер точнее нескольких процентов. Значительная статистика (число регистрируемых частиц сос— тавляет несколько сотен тысяч) и эффективное усреднение всех характеристик исследуемых сред делают оправданным предположение о сферичности частиц. !

Таким образом, в предлаг а емом сп ос обе благодаря тому, что к апи бр ов к а проводится по самим исследуемым веществам и не требует использования эталонных частиц, достигается упрощение процесса калибровки . Кроме того, исключ ают ся ошибки калибровки, вызванные различием свойств рассеивания реальных частиц дис пер с ной среды и эталонных частиц .

Формула изобретения

Способ калибровки оптических анализаторов дисперсности, включающий облучение проб дисперсной среды зондирующим пучком света анализатора дисперсности, регистрацию импульсов света, рассеянного частицами проб, фотоприемником, анализ электрических импульсов фотоприемника с помощью многоканального амплитудного анализатора, о т л к ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения ч р

3 () где N

No ,К

k-o

l.

15 где k = 0,1,2,...,N при этом величины коэ<ррициентов à к определяют из решения системы N о уравнений ного анализатора, p — - плотность материала исследуемых частиц.

Составитель P. Иванов

1 г

Техред Л. Олийнык Корректор И. Муска

Редактор А. Маковская

Заказ 1142

Тираж 389

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1642324 точности калибровки путем исключения использования эталонных частиц, предварительно отбирают Ид проб одной и той же исследуемой дисперсной среды, определяют массу m каждой из проб, а связь между номером Е канала многоканального амплитудного анализатора и размером R частицы находят из соотношения:

3 )

R N = m 5 ()

К.1 И m

J=1 ,-- R N = щ

Э (Ho) с J Щ> число частиц в канале с номером I в i A пробе исследуемой среды;

1ь2.. ° Na> количество учитываемых при анализе каналов многоканаль

Способ калибровки оптических анализаторов дисперсности Способ калибровки оптических анализаторов дисперсности Способ калибровки оптических анализаторов дисперсности 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для измерения концентрации твердых частиц в дымовых газах

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения дисперсности и счетной концентрации частиц капельного потока в различных областях промышленности, например горной, металлургической, а также в сельском хозяйстве и других

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в химической, нефтяной, авиационной и других отраслях про мышленности для контроля газосодержания двухфазных жидких сред

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам для определения запыленности газовых выбросов от объектов металлургии и других отраслей хозяйства способом фильтрации

Изобретение относится к способам и средствам анализа дисперсного состава промышленной пыли, а также классификации порошков в поле центробежных сил

Изобретение относится к дисперсному анализу и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине - для контроля дисперсного состава вакцинных аэрозолей

Изобретение относится к исследованию качества распыла жидкостей и может быть использовано в сельском хозяйстве для оценки качества опрыскивания и других отраслях науки и техники для исследования процессов дробления жидких сред

Изобретение относится к измерению физических величин и может быть использовано в химической, легкой, пищевой промышленности

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения удельной поверхности контакта фаз газожидкостных эмульсий, а также суспензий и эмульсий жидкость-жидкость

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров частиц загрязнителя в рабочей жидкости и может быть использовано в машиностроении и на транспорте для диагностике трущихся узлов машин

Изобретение относится к анализу экологического состояния и мониторинга окружающей среды, в частности воздушного бассейна

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для отбора проб аэрозоля с малыми концентрациями из воздуха и может быть использовано для исследования состава аэрозолей совместно с любым анализатором аэрозолей

Изобретение относится к области охраны труда, в частности к приборам для измерения запыленности воздуха

Изобретение относится к оптико-интерференционным способам и устройствам для измерения размеров и концентрации полидисперсных аэрозольных сред и может быть использовано в измерительной технике

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизированного измерения размеров и числа частиц в проточных средах, в объемах технологических аппаратов, для оценки качества и эффективности технологических процессов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизированного измерения размеров и числа частиц в проточных средах, в объемах технологических аппаратов, для оценки качества и эффективности технологических процессов

Изобретение относится к средствам для исследования и анализа частиц и материалов с помощью оптических средств и может быть использовано в медицинских исследованиях, геофизике, механике, химии, порошковой металлургии, при контроле загрязнений окружающей среды и т.д
Наверх