Устройство для измерения среднего заутеровского диаметра частиц аэрозоля

Устройство для измерения среднего заутеровского диаметра частиц аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 т,Ктбт1т ЬЭ г 1

«II) 535485

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«

«

1

««1) «, q

l т5)т)«?, Кл. -G 01N 15102 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15,05.75 (21) 2134302/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76, Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 17.05.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 5З9.215(06В.6) (72) Лвторы изобретеш1я

В. И. Ягодкин и А, Г, Голубев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО

ЗАУТЕРОВСКОГО ДИАМЕТРА ЧАСТИЦ АЭРОЗОЛЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения размеров аэрозольных частиц.

Известен прибор для определения размера и формы аэрозольных частиц (1), состоящий из систем линз, зеркал, диафрагм и фотоумножителя. С помощью линз, диафрагмы, поглоп,ающего диска, расположенного перпендикулярно оптической оси, 13 светового пучка источника формируется световое кольцо. Затем с помощью системы линз свет фокусируется в центре отборной ячейки, через которую направляется исследуемый поток газа. Если в центр ячейки по))адает частица, часть света рассеивается и попадает на следящую систему линз. Эта система линз преобразует пучок таким образом, что изображение частицы появляется в плоскости, совпадающей с плоскостью щели, которая ставится на пути распространения света перед QoToy ll)o»

Известный прибор сложен конструктивно и мало надежен в работе.

Известен прибор для анализа частиц (2), в котором луч лазера рассеивается частицами в рассеивающем объеме, пз которого импульсы рассеянного света через две диафрагмы и пнтерференционный светофильтр попадают Il;I фотодетектор, подключенный к усилителю. 0! усилителя импульсы через коакспальный кабель попадают на амплитудный анализатор импульсов, к которому подключена вычислительная машина. Для использования данного устройства требуется вычислительная машина, 1О что значительно усложняет проведение анализа.

Наиболее близким техническим решением является прибор (3), содер)кащпй источник монохроматического излучения, собирающую

15 линзу с экраном, размещеьп|ым в ее фокальной плоскости, фотоприемник и регистрирующий блок с вторичным прибором, в качестве которого используют вычислительную машину.

Цель изобретения — упрощение конструк20 цпп устройства (исключение вычислительной мапшпы) и повышеп11е надежности сго H работе.

Сог;IBcllo пзоб1)етeеlilllo H уo гроЙс г»е д.«1я измерения среднего заутеровского диаметра ча25 стпц аэрозоля экран имеет по меньшей мере одну пару отверстий, радиально размещенных относительно оптической осп, одно из которы.; имеет форму части кругового кольца, другос —— форму радиальной щели, причем II

30 каждого пз отверстий установлены фотопрп535485

15 емники, а регистрирующий блок включает компенсаторы сигналов светового фона, соединенные с выходами фотоприемников, и делитель, установленный на выходе компенсаторов и соединенный с вторичным прибором. Кроме того, экран выполнен в виде поворотного диска, а расстояние от оптической оси до отверстия в виде части кругового кольца в 1 — 5 раз больше расстояния до отверстия в виде щели, а ширина щелевого отверстия равна или меньше расстояния от оптической оси. Это позволяет упростить конструкцию устройства и увеличить ее надежность.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения среднего заутеровского диаметра частиц аэрозоля; на фиг. 2 изображен поворотный экран с отверстиями (вид А на фиг. 1) . На фиг. 1, 2 приняты следующие обозначения:

1 — источник монохроматического излучения;

2 — рассеивающая среда (аэрозоль); 3 — собирающая линза; 4 — поворотный экран; 5 и

6 — фотоприемники; 7 и 8 — компенсаторы сигналов светового фона; 9 — делитель; 10— вторичный прибор; 11 — часть кругового кольца; 12 — щель.

Работа устройства заключается в следующем.

Параллельный пучок света, создаваемый ucro÷íèêoì 1 мопохроматического излучения, проходя через полпдисперсную среду аэрозольных частиц 2, рассеивается. Рассеянный свет линзой 3 собирается в фокальной плоскости, где устанавливается поворотный экран 4 с размещенной на нем по меньшей мере одной парой отверстий, например I — I (см. фиг. 2), в виде части кругового кольца II и щели 12, радиально расположенных относительно оптической оси.

С целью компенсации ошибок при измерении среднего заутеровского диаметра D,, частиц аэрозоля, возникающих в результате ограниченности диапазона измерения интенсивности рассеянного света по углу рассеяния (min и (max, а также в результате осреднення интенсивности по ширине щели, расстояние ri (см. фиг. 2) от оптической оси до отверстия в виде части кругового кольца выбирается в зависимости от необходимости в 1 — 5 раз больше расстояния до отверстия в виде щели, при этом ширина 6 щелевого отверстия равна или меньше его расстояния от оптической оси.

Рассеянный свет проходит через отверстия указанной формы, поступает на фотоприемники 5, 6, установленные за ними, и преобразует20

4д

50 ся в электрические сигналы, пропорциональные значениям интегральных характеристик рассеянного света. Электрические сигналы с фотоприемников поступают на входы компенсаторов 7, 8 сигналов светового фона, а затем — на блок деления 9. Отношение этих сигналов, равное значению D„,, с учетом коэффициента регистрируется вторичным прибором 10.

Предложенное устройство не требует дорогостоящей аппаратуры, надежно в эксплуатации, имеет простую конструкцию и сокращает время обработки данных — все это дает значительные преимущества по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения среднего заутеровского диаметра частиц аэрозоля, содержащее источник монохроматического излучения, собирающую линзу с экраном, размещенным в ее фокальной плоскости, фотопрпемник и регистрирующий блок с вторичным прибором, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, экран имеет по меньшей мере одну пару отверстий, радиально размещенных относительно оптической осп, одно из которых имеет форму части кругового кольца, другос — форму радиальной щели, причем напротив каждого пз отверстий установлены фотоприемники, а регистрирующий блок включает компенсаторы сигналов светового фона, соединенные с выходами фотоприемников, и делитель, установленный на выходе компенсаторов и соединенный с вторичным прибором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что экран выполнен в виде поворотного диска.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что расстояние от оптической оси до отверстия в виде части кругового кольца в

1 — 5 раз больше расстояния до отверстия в виде щели, а ширина щелевого отверстия равна или меньше расстояния от оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Пат. США, кл. 356 †1, Хо 3563660, от

16.02.71.

2. Instrum Aегоspace Ind, Vol. 18, Pittsburgh, 1972, 23 — 27.

3. IEEE Trans. Insttum and Meas, 1972, 21, М 1, 56 — 59.

Витг A

ig

Nua 7

Составит«па Э. Скорняков

Р«,(, к гор H. Н)уонип

Тскр«;(П, Котова

Коррск-ор 3. Тарасова

Закан 1()51/2 Изн. Л 4()1 Тпратк 1029 И они исиос

1(11ИИИИ Го«у)(арствлп ого когвитста CoH«ãà Министров ГССР ио делагв изобретении и открытий

11 )(i3;. Москва, К-35, Раугпская нао., д. 4)5

1 ииографпя, пр. Сапунова, 2