Устройство для определения количества и размеров частиц коллоиднодисперсных систем

Устройство для определения количества и размеров частиц коллоиднодисперсных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

всесоюзная (;

Вв,т Вмтно-те х ч пчесl4ic43

Оll ИСАНИЕ 673891

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскмх

Соцмалмстмческих

Расаублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-яу (22) ЗаЯвлено 27.02.78(21) 25846 11/18 25

M. Кл, G01 Й 15/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный намнтет

СССР не делам изобретений и юткрьтнй

Опубликовано 15,07.79.бюллетень № 2

УДК 539. 215. .4(088.8) Дата опубликования опнсания18Я7.79

А. Г. Габюк,,п. С. Лычников, Б, В. Перагин, Н. N. Кудрявцева

А. Г. Ованесян тт М. A. Карабегов (72) Авторы изобретения (71) Заявнт лк

Московскйй институт народного хозяйства им. Плеханова и институт физической химии Академии наук СССР (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

И РАЗМЕРОВ ЧАСТИК КОЛЛОИПНО-чПИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

1 2

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использо вано в отраслях народного хозяйства, где требуется определение размеров и численной концентрации частиц, взвешенных в различных жидкостях и разах, в том числе для определения количествен. ной оценки качества, различных вкусовых товаров (пиво, вина, соки и др.).

Известно устройство для определения численной концентрации коллоидных частиц, извешенных в жидких и газовых средах 1, содержащее проточную кювету, осветитель, образуюший в проточной кювете освещенную зону регистрации, фотоприемник, воспринимающий импульсы света, образуюшиеся в момент прохождения частиц через зону ретистрации, и электронный блок обработки и регистрации электрических импульсов, поступающих с выхода фотоприемника.

Наиболее близким по технической сушности к данному изобретению является автоматический поточно-ультрамикроскопический анализатор количества и размеров взвешенных частиц в жидких средах ФПУ-1 21.

Прибор содержит проточную кювету, осветитель, образующий в проточной кювете освещенную зону регистрации, фотоприемник, воспринимающий импульсы света, образующиеся в моменты прохождения частиц через зону регистрации, и электронный блок обработки и регистрации сигналов, подключенный к выходу фотоприемника.

Работа прибора ФПУ1 основана на следующем принципе: частица, взвешенная в днсперсной среде, при прохождении через проточную кювету пересекает освещенную зону регистрации. При этом рассеивается световой поток в виде кратковременной вспышки света, которая воспринимается фотоприемником и трансформируется в пропорциональный электрический импульс.

3 673691

При етом чем больше размер части- р цы, тем вькне амплитуда электрического е импульса.

С увеличением численной концентра- з ции частиц в исследуемой среде воэрас- 5 с тает частота электрических импульсов т на выходе фотоприемника. Йапее электри- з ческие импульсы поступают на вход ана ф пизатора, сортируюшего их по величине амппитуды, что позвопяет получить ин п формацию о количестве и размерах зарегистрированных частиц. ф

С помощью прибора ФПУ-1 можно ш измерить численную концентрацию частиц о и их размеры, большие, чем длина воп- 15 п ны видимого света, и ступенчато сорти- ра ровать их по группам с фиксированными пределами измерения размера частиц о (обычно от 1 мкм и более).

Ыепью изобретения является повьлие- 2 но ние точности определения размеров час« тиц. на

Зто достигается тем, что в данном пу устройстве дпя освещения проточной кю«их веты применяется монохроматический, когерентный поляризованный свет, а в ходе лучей рассеянного частицами света, ми между проточной кюветой и фоторегистра мь тором установлен поляризационный ана- . 60 пизатор, а в качестве осветителя испопь- ЗО ф зован источник монохроматического поля- н ризованного света. но

4 изационный анализатор 6 и регистрирутся фотометрическим устройством 7.

Г1ри некотором угле поворота попяриационного анапизатора в соответствии законом Мапюса свет, рассеянный час« ицей, который также является поляриованным, гасится и не воспринимается отометрическим устройством.

При неизменной длине волны светаЪ окаэатепя преломления дисперсной фазы дисперсной среды этот угол является ункцией размера частиц. Калибровка калы попяризационного анализатора сушествпяется на монодисперсных копоидных системах с известными размеми частиц и оптическими свойствами.

По калибровочной кривой зависимости бъема. частицы от косинуса угла поворо-, при котором "гасится" свет рассеянй частицей, можно измерить размеры стиц другой колпоидной системы с одиковыми оптическими свойствами и почить кривую распределения частиц по размерам.

При опредепении размеров частиц лпоидных систем, отличающихся своиоптическими свойствами от той систе, которая служила для калибровки прира, вводится дополнительный коэфициент, который является функцией раз ости показателей преломления дисперсй фазы И и дисперсионной среды fl . °

Устройство позволяет:

o во-первых, повысить точность изме5 рения частиц- и их распределения по размерам за счет плавного (а не ступенчатого) изменения области измерения и повышения освешенности зоны регистрацйи внутри проточной кюветы; вовторых, вылепить практически любую область диапазона размеров частиц (в пределах разрешающей способности при бора) и проводить необходимые измерения именно в этой области;

На чертеже изображена схема данного устройства дпя определения копичест3 ва и размеров частиц коплоидно-дисперсныс систем.

Устройство содержит осветитель, состоящий из соосно расположенных лин40 зы 1 и лазера 2, проточную кювету 3, расп опоженную перпендикулярно оси осветителя, микроскоп 4 с поворотным дис ком 5 диафрагм, откапиброванных размеров, соосно расположенного с микроскопом 4 и проточной кюветой 3 попяриза ционного анапизато 5а 6 и подключенное . к микроскопу 4 фотометрическое регистрирующее устройство 7.

Сфокусированный линзой 1 пучок попя ризованного монохроматического когерентного света, излучаемый лазером 2, nî» падает на проточную кювету 3 и рассеивается частицами. коплоидной системы.

Свет от частиц поступает в микроскоп 4, распопоженный под углом 90 о к направлению пучка света лазера. Пройдя через диафрагму в диске 5, рассеян ный частицей свет проходит через поляв-третьих, проводить измерения частиц коппоидных систем, размеры которых лежат в обпастн порядка РО нм, т.е, в

25 раз меньше, чем длина волны видимого света..

Формула изобретения

Устройство для определения количества и размеров частиц коппоидно-дисперс ных систем, содержащее проточную кювету, осветитель, формирующий в кювете i

5 6 освешенную -ону, и фоторегистратор, подсчитываюший количество световых импульсов, образуюшихся при прохождении частиц через освешекную зону кюветы, отличающеесятем, что,с целью повышения точности определения размеров частиц, в устройстве в ходе лучей рассеянного частицами света, между проточной кюветой и фоторегистратором установлен поляризационный анализатор, а в качестве осветителя исполь73891 зован источник монохроматического поляризованного света.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 265537, кл. 9 01 И 15/02, 1968.

2. Акопов 3. A. и др. "Автоматический поточно«ультрамикроскопический анализатор количества и размеров взвешенных частиц в жидких средах", ж., "Приборы и системы управления", вып. 5, 1973.

Составитель Е. Маллер

Редактор И. Шубина Техред A. Богдан Корректор О. Ковинская

Заказ 4062/38 Тираж 1089 Подписное, UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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