Устройство для измерения размеров и счетной концентрации аэрозольных частиц

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(др С 01 И 15/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Казанский ордена ТрудовогоКрасного Знамени авиационныйинститут(56) 1. Клименко И.А. Оптическиеприборы для фракционного анализааэрозолей. Обзоры по электроннойтехнике, вып. 1 1/80. Институт(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯРАЗМЕРОВ И СЧЕТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИАЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ, содержащееоптическую систему осветителя, включающую источник света, диафрагму,объектив, канал аспирации, оптическую систему фотоприемника, включающуюобъектив, диафрагму и фотоприемник,причем оптические оси систем осветителя, приемника и ось канала аспирации пересечены в центре счетногообъема, составляя между собой угол90, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения диапазонаизмеряемых концентраций частиц и повышения точности измерений, в оптическую систему фотоприемника введенаотражающая призма, установленнаямежду диафрагмой и фотоприемникомоптической системы фотоприемника,причем боковое ребро отражающей призмы параллельно оси канала аспирации, Жи дополнительный фотоприемник, рас- ууположенный по противоположную сторону ЪФРпризмы относительно основного фото- Сприемника, причем выходы фотоприемников соединены через сумматор с клю-чом и непосредственно с управляющимивходами ключа.Изобретение относится к устройст-вам для регистрации концентрации йразмеров азрозольных частиц,Известен счетчик частиц аэрозоляс оптическим методом формированиясчетного объема, содержащий оптическую систему осветителя, канал аспирации и оптическую систему с фотоприемника, Злементы систем расположенытак, что оси систем осветителя, фото. Оприемника и ось симметрии каналааспирации пересекаются в центресчетного объема 11,Недостатком этого устройства является значительная величина счетного 5объема, что ограничивает его применение при больших концентрациях аэрозоля.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст Оройство для измерения размеров исчетной концентрации аэрозольных частиц содержащее оптическую системуосветителя, включающую источник света,диафрагму, объектив, канал аспирации, 25оптическую систему фотоприемника,включающую объектив, диафрагму и фотоприейник, причем оптические осисистем осветителя, приемника и оськанала аспирации пересечены в центресчетного объема, составляя междусобой угол 90 . Величина света, рассеянного частицей аэрозоли, попавшейв счетный объем, анализируется Фотоприемником. Размеры счетного объемаопределяются из условия предельно из 35меряемой концентрации и вероятностипопадания в границу этого объема.Зти два условия противоречивы. Первое требует минимальных размеров4 Осчетного объема, но при этом значительно увеличивается вероятность по"падания в границу счетного объема 2,Недостатком известного устройстваявляется низкая предельно измеряемая45концентрация частиц вследствие необходимой большой величины счетногообъема. Уменьшение величины счетногообъема за счет дйафрагм приводит кувеличению погрешности измерения,5 Ообусловленной регистрацией частиц,проведших по границе счетного объема.Цель изобретения - увеличение предельно измеряемой концентрации и повьшмние точности измерения размеровчастиц аэрозоли.Цель достигается тем, что в устройство для измерения размеров и счетной концентрации аэрозольных частиц, содержащее оптическую систему осветителя, включающую источник света, диафрагму, объектив, канал аспирации, оптическую систему фотоприемника, включающую объектив, диафрагму и фотоприемник, причем оптические оси систем осветителя, прйемника и ось канала аспирации пересечены в центре счетного объема, составляя между собой угол 90 , снабжено отражающей призмой, установленной между диафрагмой и фотоприемником оптической системы фотоприемника, причем боковое ребро отражающей призмы параллельно оси канала аспирации, и дополнительным фотоприемником, расположенным по противоположную сторону призмы относительно основного Фотоприемника, причем выходы Фотоприемников соединены через сумматор с ключом и непосредственно с управляющими входами ключаНа чертеже изображена принципиальная схема устройства.Устройство содержит оптическую систему осветителя, состоящую из источника света 1, прямоугольной полевой диафрагмы 2 и объектива 3, канал аспирации 4, оптическую системуприемника, состоящую из объектива 5, диафрагмы 6, отражающую призму 7, Фотоприемники 8 и 9, сумматор аналогового сигнала 10 и управляемьп ключ 11, Оптические оси систем осветителя и приемника и ось канала аспирацкт 4 пересекаются в центре счетного объема, составляя между сообой угол 90 , а отражающая призма 7 установлена так, что ее боковое ребро параллельно оси канала аспирации 4 проходит через оптическую ось приемной системы и разбавляет осн приемников, расположенных по противоположнье стороны призмы.Устройство работает следующимобразом.Свет, излучаемый источником 1, диафрагмируется прямоугольнсй полевой диафрагмой 2, Фокусируется объективом 3 в область канала аспирации 4 так, чтобы изображение диафрагмы 2 перенести на пересечение оси симметрии канала 4 и главной оптической оси приемной системы, Прямоугольная диаФрагма б совместно с объекти.вом 5 входящие в приемную систему1121602 Составитель Л. КириченкоТехред С.Легеза КорректорВ. Гирняк Редактор М. Дылын Заказ 797334 Тираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб ., д, 4/5 Фипиал ППП "Патент", г . Ужгород, ул. Проектная, 4 ограничивают поле зрения приемников 8 и 9.Поле зрения приемников 8 и 9 разделяется на 2 равные части призмой 7 так, чтобы линия раздела проходила через главную оптическую ось оптической системы приемника и каждый из приемников имел свое поле зрения. Для этого боковое ребро призмы 7 устанавливается параллельно оси канала 4 и проходит через главную оптическую ось объектива 5При таком построении поля зрения приемников 8 и 9 не перекрываются и все излучение, рассеянное частицей, попавшей в счетный интенсивноосвещенньй объем, попадает либо на один из приемников, либо на два одновременно.Частица аэрозоли, проходя через счетный объем, засвечивается и в зависимости от траектории рассеянноеизлучение, проходя через объектив 5и диафрагму 6, попадает на одну из граней отражающей призмы и соответст. венно на один из приемников либо на обе грани одновременно и соответственно на два приемника сразу. В первом случае частица не регистрируется электрической схемой благодаряработе 11, так как наличие сигнала содного приемника свидетельствует отом, что частица прошла не по центрусчетного объема. Во втором случаечастица проходит по границе разделасчетного объема приемниками, следовательно, через центральную часть счетного объема и потому сигнал, поступающий с двух приемников одновременно,просуммировавшись на устройстве 10,проходит на выход устройства черезоткрытый ключ 11.Величина счетного объема для предлагаемого устройства по сравнениюс прототипом будет на порядок меньше, Это позволяет измерять размерычастиц аэрозоли при концентрациях що значительно более высоких, при этомне ухудшается точность измерения. Крове того, предложенная конструкция устройства приводит к более рав номерному заполнению счетчиков Частиц при измерении Ъункции распределения частиц по размерам.