Устройство для измерения размеров движущихся взвешенных частиц

Устройство для измерения размеров движущихся взвешенных частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И С А Н И И 1 Ц

Союэ Советскик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (5! )М. Кл. (22)Заявлено 13.06.80 (2I) 2942822/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

С 01 N 21/53 феудвретввкиы6 комитет

СССР во делен нэввретеннк н втерыткй (53) УДК 535.241 (088. 8.) Опубликовано 23.04.82. Бюллетень И15

Дата .опубликования описания 26.04.82 (72) Автор изобретения

С. И. Коломиец

Институт экспериментальной метеорологии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д)1Я ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ

ВЗВЕЯЕННИХ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измере" нию размеров взвешенных частиц, и может использоваться в химической

" промышленности, метеорологии, геофизике и т.д.

Одно из известных устройств для измерения размеров движущихся взвешенных частиц содержит осветитель:, оптическую систему, фотоприемник и регистратор 1,1), Наиболее близким к предлагаемому е является устройство для измерения размеров движущихся взвешенных частиц, содержвщее осветитель, узел формирования светового пучка, поглотитель, 13 последовательно включенные фотоприемник с оптической системой, блок. измерения временных параметров импульсов, решающий блок и регистратор (2).

Недостатком известного устройства

20 является ограниченная разрешающая способность при измерении размеров частиц в широком диапазоне размеров.

Цель изобретения - расширение раз- решающей способности.

Дпя достижения указанной цели в известное устройство для измерения размеров движущихся взвешенных час" тиц, содержащее осветитель, узел формирования светового пучка, поглотитель, последовательно включенные фотоприемник с оптической системой, блок измерения временных параметров импульсов, решающий блок и регистратор, введен узел формирования, дополнительного светового пучка, смещенного относительно основного пучка в направлении движения частиц, а блок измерения временных параметров импульсов выполнен в виде селектора, блока измерения длительности импульсов по заданному относительному уровню и блока измерения временного интервала между импульсами, вход которого соединен с выходом фотоприемника и с входом селектора, выход которого через блок измерения длитель3 922 ности импульсов по заданному относительному уровню соединен с одним входом решающего блока, другой вход которого соединен с выходом блока измерения временного интервала между импульсами.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель 1 (ОКГ), узел формирования дополнительнОго светового пучка, выполненный на основе светоделительного элемента 2, с узел формирования основного светового пуЧка, выполненный на основе цилиндрйческого объектива 3. Цилиндрический объектив 4 предназначен для формирования дополнительного светового пучка. Оба световых пучка попадают на поглотитель 5. Рассеянный частицами свет объективом 6 фокусируется на диафрагму 7 поля зрения, за которой установлен фотоприемник

8 (объектив 6 может располагаться в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа). К выходу фотоприемника

8 подключен селектор 9, пропускающий

1, 3, 5 и т.д. импульсы, выход которого подключен к блоку 10 измерения длительности импульсов по заданному относительному уровню (3 ) от их амплитуды, состоящий в свою очередь, иэ линии 11 задержки, (на время, не меньшее длительности импульса) измерителя 12 амплитуд, подключенных параллельно ко входу блока 10 (к выходу селектора 9), измерителя 13 длительностей и делителя 14 напряжения (9.6 раз), причем измеритель 13 своим входом подключен к выходу линии 11 задержки, делитель 14 своим входом подключен к выходу измерителя

12 амплитуд, а выходом - ко входу установки уровня измерения измерителя

13 длительностей, выход которого и является выходом блока 10. Параллельно селектору 9 к выходу фотоприемника 8 подключен блок 15 измерения временного интервала между импуль.сами, возникающими при пересечении частицей первого и второго световых пучков.

К выходам блоков 10 и 15 подклю-. чен решающий блок 16, обеспечивающий вычисление зависимости

В = A - -- 1 1I1. где и -искомый размер частицы; 96

-длительность первого импульса (или второго, что безразлично) на уровне Г1; т - интервал между первым

113 и вторым импульсами по любому уровню

А и В -константы устройства.

К выходу блока 16 подключен регистратор 17.

1о Устройство работает следующим образом.

Осветитель 1 совместно со светоделительным элементом 2 и объективами 3 и 4 формирует два цилиндри1З ческих в, плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, световых пучка, которые в пределах поля зрения, определяемого диафрагмой 7, можно считать параллельными с некоторым

2э расстояниям L между. ними в направлении движения частиц. При этом второй иэ пучков (дополнительный), например, нижний на чертеже, нужен лишь для измерения скорости движерз ния частиц. Рассеянный частицами свет (два импульса от каждой частицы) со-. бирается объективом 6 на фотоприемник 8, на выходе которого образуется электрические импульсы, форма ко-. торых соответствует форме световых импульсов (фотоприемник работает на линейном участке световой характеристики) . Селектор 9 пропускает на блок 10 только первый иэ импульсов от каждой частицы.

В блоке 10 этот первый. из импульсов задерживается линией 11 задержки на время, примерно равное длительности импульса, одновременно измерителем 12 измеряется его амплитуда, которая делителем 14 делится на

3=2,72. Таким образом, на выход измерителя 13 поступает сигнал, обеспечивающий уровень измерения, равный

1 от амплитуды данного импульса., 45

При приходе задержанного импульса с линии 11 измеритель 13 измеряет эту длительность по указанному уровню. I

Блок 15 измеряет интервал Т1 между первым и вторым импульсами (зная Т 1 легко найти скорость движения частиц

V: V ). Уровень измерения в этом случае безразличен, он лишь должен быть постоянным для обоих импульсов.

Далее блок 16 вычисляет размер Я частиц по соотношению в =1ь " а который регистрируется регистратором

17, Константы прибора А и В могут

5 9225 быть либо вычислены, либо измерены при калибровке прибора (при калибровке частицами с известным размером, но произвольным показателем преломления,. т.е. откалибровав прибор один раэ, можно затем измерять частицы из лю" бого материала без какого-либо пересчета и дополнительной калибровки).

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройст-. !О ва за счет снижения нижнего предела измеряемых размеров частиц независимо от величины показателя преломления их материала, 15

Формула изобретения

Устройство для измерения размеров движущихся взвешенных частиц, содер- 2О жащее осветитель, узел формирова" ния светового пучка, поглотитель, последовательно включенные Фотоприемник с оптической системой, блок измерения временных параметров им- 25 пульсов, решающий блок и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 96 6 что, с целью расширения разрешающий способности, в него введен узел фор. мирования дополнительного светового пучка, смещенного относительно основного пучка в направлении движения частиц, а блок измерения временных параметров импульсов выполнен в виде селектора, блока измерения, длительности импульсов по заданному относительному уровню и блока иэ" мерения- временного интервала между импульсами, вход которого соединен с выходом фотоприемника и с входом селектора, выход которого через блок измерения длительности импульсов по заданному относительному уровню соединен с одним входом решающего блока, другой вход которого соединен с выходом блока измерения временно" го интервала между. импульсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUN У 3858851, кл. G 01 N 15/00, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР 436269, кл. G 01. Н 15/02, 1974 (прототип).

922596 !

Г о ! ! !

Составитель А. Чурбаков

Редактор Н.Бобкова Техред Л. Пекарь Корректор О. Билак

> Заказ 2571/57 Тираж 883 Подписное,.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Й

Ф. филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4