Устройство для определения размеров частиц

 

1. Устройство для определения размеров частиц, содержащее проточную кювету, источник и приемник излучения, электронный блок, к входу которого подключен приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью определения абсолютных размеров частиц, отличакщихся по своим светорассеивающим свойствам, устройство снабжено^вспомогательными источником и примеником излучения, а электронный блок выполнен в виде двухканального временного анализатора, к второму входу которо- 'го подключен выход вспомогательного приемника излучения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вспомогад. тельные источник и приемник излуче- 5S НИН располагают таким образом, чтобы образугацаяся при этом вторая зона регистрации отстояла от основной ' зоны на расстоянии, равном максимально возможному размеру регистрируемых частиц.3(ЛО500соСП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) G 01 М 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21 ) 216 2284/1 8- 25 (22) 21. 07.75 (46) 15.11.83. Вюл. 9 42 (72) N.A.Карабегов, A.Ã.Oâàíåñÿí, В.A.Ñîñåíêî и С.С.Шушкевич (53) 543.225 (088.8) (56) 1. Лактионов A.Ã. Сравнение двух фотоэлектрических приборов для определения размеров и концентрации аэрозольных частиц. Труды инстйтута прикладной геофизики, серия Физика аэрозолей,вып. 7,с.67-73, Гидрометеоиздат, М,, 1967.

2. Соколов В.С., Сергеев В.И.

Фотоэлектрические счетчики аэрозольных частиц АЗ-5. Электронная техника. Научно-технический сборник, Электроника СВЧ 1970, выг.. 10,с. 92100 (прототип) . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ (57) 1. Устройство для определения размеров частиц, содержащее проточную кювету, источник и приемник излучения, элек тронный блок, к входу которого подключен приемник излучения,отличающееся тем, что, с целью определения абсолютных размеров частиц, отличающихся по своим светорассеивающим свойствам, устройство снабжено,вспомогательными источником и примеником излучения, а электронный блок выполнен в виде двухканального временного анализатора, к второму входу которо го подключен выход вспомогательного приемника излучения.

2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вспомогательные источник и приемник излуче- 3 ния располагают таким образом, чтобы образующаяся при этом вторая эона регистрации отстояла от основной зоны на расстоянии, равном максималь- С но возможному размеру регистрируемых частиц.

683517

Изобретение относится к приборам для измерения размеров частиц.

Известно устройство для измерения концентрации и размеров частиц, содержащее осветитель, фотоприемник и электронный анализатор 1 ).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прибор f2) содержащий осв ети тель, образующий световыми лучами освещенную счетную зону, кювету, фото- 10 приемник и амплитудный анализатор импульсов. Исследуемый поток аэрозольных частиц в этом устройстве пропускается через счетную зону в направлении, перпендикулярном опти- 15 ческой оси осветителя. В момент пересечения частицей освещенной зоны световой поток рассеивается в виде кратковременной вспышки света, которая преобразуется фотоприемником 2О в электрический импульс. Чем выше концентрация частиц, тем больше интенсивность образования в счетной зоне световых импульсов, а чем больше размер частиц, тем выше амплитуда сигнала. Электрические импульсы поступают на вход амплитудного анализатора, счетчик которого регистрирует только те импульсы, амплитуда которых лежит в пределах нижнего и верхнего уровней дискриминации амплитудного анализатора.

Прибор не обеспечивает измерения абсолютных размеров частиц без предваритель ной град уи розки .

Цель изобретения — обеспечение абсолютных размеров частиц, отличающихся по своим светорассеивающим свойствам.

Цель достигается тем, что уст-. ройство снабжено вспомогательным источником и приемником излучения, а электронный блок выполнен в виде двухканального временного анализатора, ко второму входу которого подключен выход вспомогательного источника излучения. Причем дополнительный источник и приемник излучения располагают так, чтобы образующаяся при Этом первая зона регистрации отстояла от основной воны на расстоянии, равном максимально возможному размеру частиц.

На фиг. 1 дано расположение дополнительных и основных осветителей и фотоприемников по отношению к проточной кювете; на фиг. 2 — функциональная блок-схема устройства; 6О на фиг. 3 — схематическое движение частиц через дополнительную и основную счетные зоны.

Скорость и размер частицы связаны с длительностью сигналов и геометри- у ческими параметрами счетных зон следующими соотношениями: где U — скорость движения частицы;

L — расстояние между дополнительной и основной счетными зонами; временной интервал между передними фсрнтами электрических импульсов, выработанных частицей при пересечении дополнительной и, основной счетных зон (время движения частицы от дополнительной до основной счетных эон);

d — диаметр частицы; — длительность электрического сигнала, вь|работанного основ— ным фотоприемником; протяженность основной счетной зоны.

Устройство содержит (фиг 1 и 2, два осветителя (источника излучения)

1 и 2, проточную кювету 3„ представляющую стеклянную призматическую трубку квадратного сечения (на фиг ° 1 изображена кювета,вид сверху), два фотоприемника (приемника излучения)

4 и 5, а также двухканальный временной анализатор импульсов, состоящий из ячеек б — 12, к входам которого подключены выходы обоих фотоприемников. Вспомогательные осветитель 2, фотоприемник 5 и проточная кювета 3 расположены вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, точка пересечения которых образует вторую зону регистрации (счетную зону) .Последняя располагается на некотором расстоянии от основной счетной зоны.

При этом расстояние между основной и второй зоной однозначно определяет верхний предел диапазона измерения численной концентрации (количество частиц в единице объема дисперсионной среды), так как условием нормальной работы устройства является отсутствие в промежутке обеих зон регистрации (на расстоянии L, +г .) более одной частицы. Поэтому расстояние между зонами регистрации должно быть минимальным, но не менее максимального размера частиц (в противном случае частицы исследуемой среды могут одновременно находиться в обеих зонах регистрации,а их электрические импульсы окажутся совпавшими во времени) .

Устройство работает следующим образом.

Исследуемую среду пропускают ерез кювету 3. .P моменты пересечения частицей дополнительной и основной счетных эон рассеивается световой

683517 поток, воспринимаемый фотоприемниками 4 и 5 . .При этом на выходах последних образуютс я квазитрапецекдальные электрические импульсы А4 и А (фиг. 3), временные соотношения между которыми несут информацию о скорости движения частицы и о ее размере. Сигналы А4 и А поступают на входы двухканального временного анализатора, логическая структура которого автоматически преобразует поступающую кнформацию согласно функции — -С ф. где С„, С2 — постоянные величины (С„= L, C =0)

Функциональная схема одного из возможных "".ариантов построения такой электронной схемы приведена на фкг. 2. Временная диаграмма приведена 20 на фиг. 3. Сигналы A 4 и А5 с фотоприеников 4,5 поступают на входы усилителей — формирователей 6,7 и трансформируются в прямоугольные

A<, A > . Ячейка 8 по передним фрон- 25 там импульсов А4 и А7 вырабатывает сигнал A 8, по длительности равный

Данный сигнал поступает в ячейку 9, реализирующий функцию F=C« где F — частота кмпульсов, генерируе- 30 мая данной ячейкой. Импульсы с частотой F подаются на один из входов схемы совпадения. На второй вход схемы совпадения подается импульс А- .длительностью, Прк этом на выходе ячейки 10 формируется .серия импуль сов в данной серии равно Ср ф

Серия импульсов А„далее поступает на счетчик 11, который предварительно устанавливается в состояние, соответствующее числу С> (в случае частиц неправильной формы цифровой код чис-, I — будет соответствовать размеру частицы в направлении ее движения через счетную зону) . Далее число 0 (количество импульсов) переносится в и -канальный распределитель 12, который, в зависимости от величины d, вырабатывает соответствующий импульс и направляет на регистрацию в один из Н каналов ° Каждый из N каналов соответствует определенной крупности частиц, при этом данное соответствие не изменяется при регистрации частиц различных дисперсных систем с отличнымк друг от дpyra светорассеивающими свойствами. Дисперсный состав исследуемой среды определяется по количеству зарегистрированных импульсов вй каналах.

Использование изобретения позволяет разработать, автоматическое устройство определения количества и размеров частиц различных дисперсных систем, отличающкхся по своим оптическим свойствам.

663517

Часппщ

Лоток среды

bl исярацж

Редактор П.Горькова Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга

Заказ 10805/2 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4