Способ определения счетной концентрации частиц в дисперсных средах
Патент 1182341
Авторы
Классы МПК
Способ определения счетной концентрации частиц в дисперсных средах
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЧЕТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЧАСТИЦ В ДИСПЕРСНЫХ СРЕДАХ, включающий освещение прокачиваемой исследуемой среды пучком света, регистрацию приемной оптической системой импульсов света, рассеянного каждой отдельной частицей при прохождении ею рабочего объема, образованного пересечением пучка света, потока дисперсной среды и поля зрения приемной оптической системы, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона измеряемых концентраций, измеряют время от конца предьщущего до начала регистрируемого импульса, I время длительности самого импульса, а концентрацию частиц находят из соотношений этих величин.
СОО3 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) () )) (51)4 G 01 N 15/07
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 2886548/18-25 ,(22) 29.01..80 (46) 30.09.85. Бюл. Н 36 (72) Ю.В. Жуланов, И.А. Невский и О.Н. Никитин (53) 543.436(088..8) (56) Грин Х.,Лейн В. Аэрозоли — пыли, дымы, туманы. Л.: Химия, 1972, с. 237-239.
Жуланов Ю.В. и др. Использование резонатора Не-Ne лазера для повышения чувствительности лазерных аэрозольных спектрометров. — Доклады
АН СССР, т. 222, 1975, Ф 4, с. 810812. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЧЕТНОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ ЧАСТИЦ В ДИСПЕРСНЫХ
СРЕДАХ, включающий освещение прокачиваемой исследуемой среды пучком света, регистрацию приемной оптической системой импульсов света, рассеянного каждой отдельной частицей при прохождении ею рабочего объема, образованного пересечением пучка света, потока дисперсной среды и поля зрения приемной оптической системы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона измеряемых концентраций, измеряют время от конца предыдущего до начала регистрируемого импульса, время длительности самого импульса, Е а концентрацию частиц находят из соотношений этих величин.
1182341 (3) 50 где пр; .—
55 ч л, %
Изобретение относится к определению свойств дисперсных сред (гидрозолей, аэрозолей), а именно к определению счетной концентрации частиц в них, и может быть использовано при проведении измерений концентраций частиц в атмосферных аэрозолях (облаках, туманах), а также для контроля эффективности фильтрующих элементов и определения загрязнения воздуха, 10 технологических газов и жидкостей в медицинской, пищевой и химической промьппленности.
Целью изобретения является повышение точности измерений и расшире- 15 ние диапазона измеряемых концентраций.
Способ осуществляют следующим образом.
Через аэрозольный фотоэлектрический счетчик с объемным расходом аэро-20
Ъ -Ф ъ золя Я = 1000 см /мин и V = 3,3 ° 10 см пропускают монодисперсные частицы латексов, имеющие стабильную счетную концентрацию. Общее время измерений . задано 1 мин. Длительности импульсов 25 определяют с точностью +1 ме. Параллельно сосчитываются импульсы для . .определения концентрации по прототипу.
Вывод расчетной формулы для нахож-30 дения концентрации основан на модели, в которой через рабочий объем Vр пролетают частицы потока дисперсйой среды, случайным образом расположенные в пространстве и имеющие счетную З5 концентрацию n . Между концентрацией, измеренной прибором n, и истинной концентрацией п, существует связь: п.„ Чр= 1-ехр(-п„Ч„), причем эта формула справедлива и для случая n V1,> 1, т.е. при постоянном переполнении рабочего объема. Зная длительности промежутков между импульсами и длительности самих импульсов (т.е. времена нахождения частиц
15 в Vp)p.можно вычислить концентрацию по формуле и,; 8n „, (1) концентрация, вычисленная при последовательном пролете через рабочий объем двух частиц, величина рабочего объема, длительность импульса от
i-й частицы, г а ; — время от конца (i-1)-го импульса до начала регистрируемого i-ro импульса.
При малых и когда и Ч с0,1, можно пользоваться приближенной формулой
Для достижения требуемой точности результата целесообразно суммировать статистически необходимое количество измерений, тогда расчетная формула примет вид н (Ii, Ч- Д ь, ) и Вп
Vp где N — задаваемое число импульсов, необходимое для достижения требуемой статистической достоверности и определяемое по известной формуле
NpS ; р — допустимая статистическая погрешность (так, при S< <57. нужно задать N Ь 400) .
Как видно,в формулы (1)-(3) не входит величина объема отобранной пробы и скорость потока, поэтому в способе отсутствуют ошибки из-за погрешностей в определении этих величин, Таким образом, при измерениях получены следующие результаты: Е а, = 58,413 с, о, = 1,587 с, отсюда по формуле (3) 1 58 413+ 1 587
nð—
= — — — — Оп — - — — — ——
3,3 10 58,413
= 81,2 частиц/см ° .
За это же время было сосчитано
80606 импульсов, по прототипу концентрация составляет и = 80606: 1000=
= 80,6 частиц/см . Если в известном способе цуг из двух частиц ("двойники" вносят основной вклад в ошибку из-за совпадений) неизбежно сосчитывается как одна частица (недосчет соответственно составляет одну частицу), то в предлагаемом способе, как показывает анализ, средняя длительность импульса от "двойника" составляет 1,5 7; и недосчет составСоставитель И. Невский
Техред А.Бабинец
Редактор А. Лежнина
Корректор А. Тяско
Тираж 896 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6095/39
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.,Проектная, 4
3 1182341 4 ляет 0,5 частицы, т. е. ошибка из-за Этим, в частности, объясняется совпадений уменьшается в 2 раза. большая величина концентрации, полуТаким образом, появляется возможность ченной предлагаемым способом, по при заданной предельной ошибке из-за сравнению с величиной, полусовпадений измерять в 2 раза более g ченной по способу — прототивысокиеконцентрации, чемпо прототипу. пу.