Устройство для гранулометрического анализа взвешенных частиц

Устройство для гранулометрического анализа взвешенных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ, содержащее источник по- , пяризованиэгчз света, измерительную кювету с системой эпектрюдов, связанных через коммутатор с источником постоянного напряжения и генерирующих вращак шееся эпектрической попе, а также фотоприемник с дисплеем, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, между измерительной кюветой и фотоприемником введены последовательно расположенные демодулирующая электро-или магнитооптичеасая ячейка и поляризационная сиогема в вице анализатора с фиксированной главной плоскостью пропускания, причем демодулирующая ячейка связана через регулирующий амплитудный делитель напряжения с коммутатором. 2. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что электрооптическая Q Q ячейка выполнена в виде ячейки Керра (Л винтовой симметрии.. СП о 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ONW

РЕСПУБЛИК

g g С, 01 N 15/02

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3337643/1 8-25 (22) 15.09.81 (46) 30. 09.83. Бюл. ufo. 36 ° (72) М, В. Хащина, B.И. Матвеев, H.È. Буланкина и С.A.Òþðèí (71) Харьковский политехяический инсти., тут им. В.И.Денике (53) 543.275.3(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ % 2734391, кп, G 01 8 21/00, 1980.

2. Авторское свидегедьство СССР М 807146, кп. 6 01 И, 15/02, 1981. (54)(57) L. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВЗВЕШЕН

НИХ ЧАСТИЦ, содержащее источник по-, пяризованного света, измерительную кк вету с системой эпектродов, связанных через коммутатор с источником постоян„„SUÄÄ 1045()82 А ного напряжения и генерируюших вращаю- щееся электрической поле, а также фотоприемник с дисплеем, о т л и ч а юя е е с я тем, что, с цепью повышения чувствительности измерения, между измерительной кюветой и фотоприемником введены последоватепьно расположенные демодунирующая эпектрс или магнитооптическая ячейка и попяриэапионная сиотема в виде анапизатора с фиксированной главной пноскостью пропускания, причем демодулирующая ячейка связана через регулирующий амплитудный ценитель напряжения с коммутатором.

2. Устройство по п. 1, о т п и ч а— ю щ е е с я тем, что эпектрооптическая ячейка выпопнена в виде ячейки Керра винтовой симметрии..

Ф 10450

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может найти применение в химической промышленности и машиностроении.

Известно устройство цпя onperrerreHHH концентрации частиц, соцержащее источник пинейно-поляризованного электромагнитного излучения, измеритеньную кювету и фотоприемник, регистрирующий интенсивность прошецшего поляризованного 10 света (1).

Нецостатком денного устройстве является низкая чувствительность измерения.

Неибопее близкое к предлагаемому устройство цпя анелиза взвешенных частиц содержит источник поляризо:венного света, измерительную кювету с системой эпектроцов, связанных через коммутатор с источником постоянного напряжения и генерирующих вращающееся эпектрическое що

none, B также фотоприемник с дисплеем 2

Недостатком известного устройства также является низкая чувствительность измерения BcrrencTBHe влияния собственно- g5 го цихроизма частиц анализируемой смесив

Цепь изобретения - noarrueHHe чувствительности нэмерений путем исключения влияния собственного цихроизма частип анализируемой смеси.

Поставленная цепь цостигается тем, что в устройство цпя гранупометрического анализа взвешенных частиц, соцержащее источник поляризованного света, измери35 тельную кювету с системой электродов, связанных через коммутатор с источником постоянного напряжения и генерирующих вращающееся электрическое попе, е также фотоприемник с цисппеем, межцу

40 измеритепьной кюветой и фотоприемником введены послецоватепьно расположенные цемоцулирующая электро- ипи магнитооптическая ячейка и поляризеционная система в виде анализатора с фиксированной

45 главной .ппоскостью пропускания, причем цемодупирующая ячейка связана через регулирующий амплитудный целитель напряжения с коммутатором.

Кроме того, электрооптическая ячейка выполнена в виде ячейки Керра винтовой симметрии.

В качестве цемоцулирующей ячейки может быть использована как ячейка

Керра винтовой симметрии, так и ячейка

Фарадея, так как для комценсации необ55 хоцимо чистое вращение, т.е. необходим ротатор. (Ячейка Керра невинтовой симметрии вносит оптическую разность фаз

82 2 межцу обыкновенным и необыкновенным лучом света, т.е. соэцеэт цвупучепреломпе ние) .

Не чертеже представлена схеме устройстве цпя гранупометрического анализа взвешенных частиц.

Устройство соцержит источник 1 свете, снабженный линзовым коппиматором

2 и поляризационным устройством 3. На оси источника 1 света ресположена квацрупольнвя система титановых эпектроцов 4, охватывающая измерительную кювету 5 со взвешенными частицами.

Электроцы изготовлены с второппестовым непыпением. Фотоприемник с регистрационным усипителем 6 соединен с циспцеем 7. Зазор межцу эпектроцами 4

10 мм, ширина электродов 4 мм, длине

60 мм. Измерите пьная. кювете представ. пяет собой попиметипметакрипатовую кювету длиной 100 мм с вклеенными кварцевыми окнами диаметром 8 мм, которая запопнене водным раствором бентолита (суспензия приготовлена методом растирения, дает четкий конус Тинцепя).

Эпектроцы 4 через коммутатор 8 соединены с источником 9 постоянного напряжения, Управляющий вход коммутатора 8 и вход синхронизации дисплея 7 соецинеHbI с синхронизатором 10. Между измерительной кюветой 5 и фотоприемником 6 ввецен I послецоветельно расположенные цемодулирующая электро- или магнитооптическая ячейка 1 1 в виде ячейки

Керре винтовой симметрии, заполненная эпектрооптически активным составом со стандартными характеристиками - хлороэнзолом, с длиной электроцов 6 мм, и попярнзационная системе 12 в вице анализатора с фиксированной гневной плоскостью пропускания — призма ФрансаРиттера 10 ° 10 мм, ось наибольшего пропускания которой параллельна вектору напряженности norw одной из пар электроцов 4 измерительной кюветы 5. Демоцупирующая эпектро- ипи магнитооптическая ячейка ll связана через регулирующий емплитупный целитель 13 напряжения и коммутатор 8 с источником 9 постоя нного непряже ния.

Устройство работает следующим образом.

С помощью RoIIIIHMBTopB 2 и поляризационного устройства 3 создают параллельный линейн -поляризованный пучок света, который зондирует цисперсную систему, закпюченную между эпектроцами

4, и далее модулированный поток света попадает в цемоцулирующую ячейку 11.

0,1 ° 10 (0,1 - 10) 10

10 — 10

69

32

ВНИИПИ Заказ 7540/43 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп, Проектная, 4

3 104

Коммутатор 8 соециняет источник 9 постоянного напряжения с одной парой квацрупопьной системы электродов 4. В электрическом попе этой пары электродов частицы ориентируются вдоль поля, поняризуя оптическое излучение. Степень поляризации зависит от концентрации час,тиц и их форм. Если наибольшая ось частицы при этом совпадает с направлением электрического.поля, то из измерительной кюветы 5 выходит максимальный световой поток.

Затем управляющий сигнал синхронизатора 10 переключает коммутатор 8 на ортогональную пару электродов 4 и запускает развертку на экране дисплея 7.

Электрическое поле изменяет ориентацию на 90 . Взвешенные частицы начинают переориентировываться в соответствии с временем вращательной релаксации, которое определяется размером частиц, При этом световой поток, выходящий из измерительной кюветы 5, начинает уменьшаться по мере вращения каждой фракций до угла 90 и достигает минимума после поворота наиболее крупных частиц.

В демодулируюшей ячейке 11, представляющей собой ячейку Керра винтовой симметрии, питаемой через делитель 13 напряжения и коммутатор 8 от источника

9 постоянного напряжения, при соответствующем подборе питающего напряжения в случае работы первой пары электродов

4 амплитуда модуляции светового потока возрастает в два раза, при работе второй пары электродов 4 происходит цемодупяция пуча света, а именно полная компенсация изменения поляризации пучка света, прошедшего измерительную кювету

5082 4

5. Демоцупируюшее действие магнитооптической ячейки Фарадея и ячейки

Керра винтовой симметрии заключается в том, что с их помощью компенсируется

IIoBopoT 1IJIocKocTH поляризации, осушеств пяемый веществом в измерительной кювете при воздействии на это вещество электрического напряжения.

Анализатор 12, скрещенный с поляри

I0 затором 3, позволяет выбрать проекцию поляризации на направление главного ггропускания анализатора и тем самым обеспечить оптимальный уровень засветки фотоприемника 6.

15 Кривая изменения интенсивности света, записанная на экране дисплея 7, отображает функцию распределения частиц по размерам, если время переключения ком» мутатора 8 намного меньше времени

20 вращательной релаксации частиц.

При обратном переключении электродов 4 сигнал с фотоприемника 6 воопроизводит функцию распрецвпения при изменении светового потока от минимума

35 до максимума

Погрешность определения гранупо метрического состава предварительно оценена по ширине цоверитепьного интер вала при критерии Стьюдента 0,95 н

3р составляет дпя предлагаемого устройства

+ 10k, Устройство дпя гранупомвтричвского анализа взвешенных частиц позволяет повысить чувствительность измерения

3S (см. т аб лицу) .

Фиксация начального уровня сигнала позволяет проще испопыювать логические элементы в информационно-индикаторном

0 блоке