Способ измерения размеров и концентрации аэрозольных частиц

Номер патента: 1276960

Автор: Землянский

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801276 5/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН тотой двух лучей ди- замень ой пол стотой. одиниро ольных амет м, горизонталь и различной ч тического гете нного на аэро циеисле оп и рассе стица гражстрации певета и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеровданской авиации(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ИКОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ(57) Изобретение относится к оптическим способам измерения размерови концентрации аэрозольных частиц.Цель изобретения - повьш 1 ение точности измерения за счет анализа частицв однородной зоне освещенного объема. Суть изобретения заключается внаправлении в область измерения дополнительно к двум перекрывающимсясветовым когерентным лучам с вертикальной поляризацией и различной чаременных составляющих на разностныхчастотах основной и дополнительнойпар световых лучей, сигнал на разностной частоте световых лучей большего диаметра используют для пропускания сигнала на разностной частотесветовых лучей меньшего диаметра дляамплитудного анализа. Размер зоны вобласти измерений, соответствующейлучам с меньшим диаметром, выбираюттак, чтобы в его пределах распределение интенсивности в максимумах образующейся интерференционной картины от лучей большего диаметра былопостоянным, Для реализации способаможет быть использован двухволновойлазер, так чтобы длины волн основныхи дополнительных лучей были различны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к способамизмерения размеров и концентрациимикрочастиц и может быть использовано для измерения размеров и концентрации частиц в движущихся и газообразных технологических средах оптическими средствами.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет анализа частиц в однородной зоне освещенногообъема.На фиг, 1 изображена схема устройства для реализации способа измерения размеров и концентрации аэроэольных частиц; на фиг, 2 - областьизмерения, поперечное сечение,1Устройство содержит лазер , излучение 2 которого, проходя черезоптический расщепитель лучей 3, преобразуется в лучи 4-7, зеркало 8,фокусирующий объектив 9, собирающийлучи в области измерения 10, трубопровод 1 с прозрачными окнами 12,собирающий рассеянный свет 13, объектив 14, фотоэлектронный усилитель15, селективные усилители 16 и 17,детекторы 18 и 9, аналого-цифровыепреобразователи 20 и 21, микропроцессорный анализатор импульсов 22.В области измерения формируетсяменьшая эона 23 с большим периодоминтерференционной картины, большаяэона 24 - с меньшим периодом интерференционной картины, а регистрируемые частицы могут занимать соответственно положения 25, 26, 27.Устройство для реализации способа измерения размеров и концентрациичастиц работает следующим образом,Излучение 2 лазера 1 оптическимрасщепителем лучей 3 преобразуетсяв параллельные лучи 4-7 равной интенсивности, причем частоты луча 7и луча 5 отличаются от частоты лучей4 и 6 на величиныи Г соответст-,венно, кроме того лучи 4 и 5 горизонтально поляризованы, а лучи 6 и7 вертикально поляризованы.фокусирующим объективом 9 в области измерения 10 обраьуется меньшая эона 23 и большая зона 24 с различными периодами интерференционнойкартины, причем размер меньшей зоны23 выбирают таким, что в его пределах распределение интенсивности вмаксимумах интерференционной картины с меньшим периодом практическибыло постоянной величиной.усиления селективных усилителей 16 и7 подобраны так, что при нахождениичастицы в положении 26 ;мплитуда сигнала Б, на выходе детектора 18 равнаполовине амплитуды сигнала Б на вылходе детектора 21, а при нахождениичастицы в положении 25 - П-э тоЭпри выполнении условия Б, в происходит измерение величины сигнала Пкоторый в этом случае пропорционаленразмеру частицы, так как в пределахменьшей зоны 23 распределение интенсивностей в максимумах интерференционной картины, обусловливающих сигнал П, постоянно . После измерениявеличины сигнала П в микропроцессорном амплитудном анализаторе импульсов 22 производится классификациячастиц по размерам и после вычислений выдается информация о кЬнцент рации и распределении частиц поразмерам:Для реализации способа измеренияв устройстве может быть использовандвухволновой лазер 1, В этом случае 55 на выходе расщепителя 3 формируютсядва пучка 4 и 5 на длине волны 1, идва луча 6 и 7 на длине волны 1При этом устройство работает анало 5 10 15 20 25 При прохождении аэрозольной частицы через область измерения О(вектор скорости частицы совпадаетс осью схемы) рассеянный свет 3собирается объективом 9 и,эатем,отразившись от зеркала 8, направляется объективом 14 на Фотоэлектронный усилитель 15. В результате оптического гетеродинирирования излучения, рассеянного от лучей 4, 5,6 и 7, имеющих различные частоты иполяризацию, на выходе фотоэлектронного усилителя 15 образуется пере -менные составляющие сигналов с частотами Г, и Г, которые выделяютсяселективными усилителями 16 и 17,и после детектирования детекторами1 8 и 19 поступают на входы аналогоцифровых преобразователей 20 и 21,и далее в виде цифровых кодов поступают в микропроцессорчый амплитудный анализатор импульсов 22, вкотором осуществляется сравнениеамплитуд двух импульсов с целью определения местонахождения частицы вобласти измерения 1 О,Например, если распределение интенсивностей излучения в области измерения или соотношение коэффициентов1276960 г 7 Составитель ПлещковРедактор В.Ковтун Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишин каз 6659/35 Тираж 778НИИПИ. Государственногпо делам изобретений5, Москва, Ж, Раув Подписноекомитета СССРи открытийкая наб д, 4 олиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная,4 роизводстве гично предыдущему варианту устройства,формула изобретения 1. Способ измерения размеров и концентрации азрозольных частиц путем облучения исследуемого потока, частиц световыми когерентными лучами, перекрывающимися в области измерения с последующим измерением после оптического гетеродинирования рассеянного света переменной составляющей сигнала, причем два облучающих луча имеют вертикальную поляризацию и отличаются по частоте на величинулежащую в радиодиапаэоне, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности измерения за счет анализа частиц в однородной зоне освещенного объема, в область из" мерения направляют дополнительно два луча с меньшим диаметром, имеющие горизонтальную поляризацию и отличаю" щиеся друг от друга по частоте на величину Г , лежащую в радиодиапазоне, причем переменную составляющую сигнала измеряют на частотах Г и Г 1 О сравнивают эти составляющие сигнала,и сигнал с частотой Г, используют для пропускания сигнала с частотойдля амплитудного анализа. 2.,Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что два дополнительных облучающих луча имеют длину волны, отличную от длины волны ос" новных облучающих лучей,

Смотреть

Заявка

3368464, 23.12.1981

КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

ЗЕМЛЯНСКИЙ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 15/02

Метки: аэрозольных, концентрации, размеров, частиц

Опубликовано: 15.12.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1276960-sposob-izmereniya-razmerov-i-koncentracii-aehrozolnykh-chastic.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ измерения размеров и концентрации аэрозольных частиц</a>

Похожие патенты