Устройство для измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

Устройство для измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СО)ОЭ СОНЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 154 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4010533/28-25 (22) 17.01.86 (46) 30.09.87. Бюл. N- 36 (» ) Днепропетровский горный институт им.Артема (72) В.А .Бойко„ В.Е;Колесник, В.И.Голинько, Ю.А.Днепренко и В.Г.Марченко (53) 539.215(088.8) (56) Airbow dus measeurement system:

mininn Journal, 1978, 291, 9 7456, р.27 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 1291847, кл. G 01 N 15/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЯ (.57) Изобретение относится к техни- ке измерений концентрации частиц аэрозолей и может быть использовано для измерений концентрации пыли в атмосфере. Цель изобретения — повы шение точности и упрощение устройст ва. Сущность изобретения заключается в том, что предложена двухканальная регистрирующая схема для регистрации малоуглового рассеяния света частицами аэрозоля с практически одинаковыми режимами работы по световому потоку и не требующая подавления направленного светового потока, что позволило достигнуть лучшей компенсации паразитных засветок и влияния внешних параметров и тем самым повысить точность измерений. Использование светоделителя позволило упростить оптическую схему устройства путем исключения сложной экранирующей насадки и схемы подавления направ ленного светового потока. Стабилизация направленного светового потока по сигналу канала с большей угловой апертурой позволяет уменьшить компенсирующее воздействие отрицательной обратной связи по световому потоку с ростом концентрации измерений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

134 548

Изобретение относится к технике измерений концентрации частиц аэрозоля оптическими методами и может быть использовано н метрологии, санитории и других отраслях.

Цель изобретения — повьппение точности измерений и упрощение устройства.

На чертеже представлена блок-схе- 1р ма устройства.

Устройство содержит последовательно размещенные вдоль оптической оси источник 1 света (светодиод), коллиматор 2, пылезащитные диафрагмы 3, 15 светоделитель 4, который может быть выполнен, например, из двух склеенных трехгранных призм полного отражения, первую диафрагму 5, первый фотоприемник 6, вторую диафрагму 7 и второй фотоприемник 8. При этом диаметры отверстий первой и второй диафрагм 5 и 7 расчитываются из условия требуемого диапазона малоуглового светорасо сеяния. Для диапазона углов 2-8 25 например, диаметры отверстий вычисляются по формуле l)><,1= I f 2 (8),где

D 1! — диаметр отверстия соответствую (ч! щей диафрагмы; Т вЂ” расстояние от т. О до диафрагмы. Все элементы оптической дб схемы закреплены на П-образной скоб» 9, обеспечивающей жесткую оптическую базу устройства. Кроме того, устройство содержит преобразователи 10 и 11 токов фотоприемников, блок-схему !2 сравнения сигналов преобразователей и систему !3 нозбужцения, регулировки и стабилизации направленного светового потока, и блок 14 регистрации:н отображения.

Устройство работает следующим образом.

Светодиод 1 излучает поток света, возбуждаемый н нем системой возбуждения, регулировки и стабилизации на- 4 правленного светового потока, который преобразуется коллиматором 2 н параллельный пучок света диаметром

3-5 мм, пересекающий рассеивающий объем с центром в т.О, куда поступает исследуемый поток аэрозоля. Рассеиваемый объем формируется крайними диафрагмами 3 и пучком света. Далее направленный световой поток вместе с рассеянным на малые углы светом г:o падает на светоделитель 4, который делит его на дне равные части. Одна часть попадает на первый фотоприемник б,другая — на второй фотоприемник 8.

Токи фотоприемников преобразуются в электрические сигналы, которые вычитаются блоком 12 сравнения, а разностный сигнал, пропорциональный световому потоку, Рассеянному в диапао зоне углов 2-8, поступает в блок 14 регистрации и отображения.

Кроме того, электрический сигнал с выхода преобразователя 10 поступает на вход системы возбуждения, регулировки и стабилизации направленного светового потока, обеспечивая стабилизацию источника света по большему световому потоку.

Использование светоделителя, установленного на пути светового пучка, прошедшего через рассеивающий объем, позволяет регистрировать малоугловое светорассеяние частиц с помощью двухканальной регистрирующей схемы с практически одинаковыми режимами по световому потоку. Сравнение этих каналов обеспечивает исключение сигнала, пропорционального направленному пучку, и выделение сигнала, пропорциональному малоугловому светорассеянию частиц, но с большей точностью благодаря близким параметрам сравниваемых каналов и лучшей компенсацией такого фактора как загрязнение оптической системы. Стабилизация направленного светового потока по сигналу преобразователя тока фотоприемника с большей угловой апертурой позволяет уменьшить компенсирующее воздействие отрицательной обратной связи по световому потоку с ростом концентрации частиц, повысить линейность характеристики устройства и, следовательно, точность измерения KQH центрации. Упрощение устройства достигается за счет исключения схемы ! гашения направленного светового потока и экранирующей насадки, необходимой для подавления паразитных засветок. Упрощается приемная оптическая система.

Формула и з обретения

1. Устройство для измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля, содержащее последовательно расположенные вдоль оптической оси источник света, коллиматор, пылезащитные диафрагмы, между которьп и расположен рассеивающий объем, один из фотоприемников, а также схему регистрации, 1341548

Составитель А.Власов

Техред И.Попович Корректор А.Ильин

Редактор Л.Повхан аказ 4430/48

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 включающую два преобразователя токов фотоприемников, блок сравнения сигналов преобразователей, блок регистрации и отображения и схему возбуждения, регулирования и стабилизации направленного светового потока, вход которой соединен с выходом одного из преобразователей токов фотоприемников, а выход — с источником света, причем выходы фотоприемников соединены с fo входами преобразователей токов фотоприемников, выходы которых соединены с входами блока сравнения, выход которого соединен с входом блока регистрации и отображения, о т л и ч а ю- 15 щ е е. с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения устройства, в него введен светоделитель, установленный после рассеивающего объема на пути светового пото- 2р ка, делящий световой поток на два равных пучка, а фотоприемники расположены соосно этим пучкам, причем второй фотоприемник расположен на пути отраженного от светоделителя пучка, фотоприемники снабжены диафрагмами с отверстиями разных диаметров, соответствующими угловым апертурам фотоприемников, обеспечивающим регистрацию малоуглового рассеяния света частицами в требуемом диапазоне.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, вход системы возбуждения, регулировки и стабилизации направленного светового потока соединен с выходом преобразователя тока фотоприемника, снабженного диафрагмой и отверстием большего диаметра.