Устройство для определения концентрации и размеров частиц в жидкостях

(51)4 С 0 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОВСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Ь).еЬегшап Ь. Меавцгешепгв хп1 д 8 цИ вггеашв. Ргос.Ецгор 1 апЗупровыш оп Рагс 1.с 1 е СЬагассег 1 вагдоп ИцгпЬег 24-26, Берг, 1979,р.89-95,Патент США У 4178103,кл. С 01 Я 15/04, 979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ И РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТЯХ(57) Изобретение относится к технике измерений концентрации и размеровчастиц в жидкости. Цель изобретениярасширение диапазона регистрации частиц в сторону частиц малых размеров.Струе жидкости с исследуемыми частицами придается цилиндрическая формаи регистрируются только частицы,проходящие через определенное сечение струи. Данная селекция достигает"ся тем, что применена двухканальнаясхема регистрации, характеризуемаяопределенным соотношением площадейполевых диафрагм и коэффициентовусиления каналов. Регистрация час"тиц, проходящих через определенное:сечение струи, позволяет использо-вать поверхность струи как оптический элемент. Этим достигается увеличение горизонтального угла сбора рассеянного излучения до 40 , что иобусловливает увеличение чувствительности устройства. 1 ил. С:Изобретение относится к устройствам, предназначенным для определения концентраций и размеров твердыхЮ .частиц, находящихся в жидкости.Целью изобретения является расширение диапазона регистрации частиц всторону частиц малых размеров.На чертеже представлена блок-схема устройства. ОУстройство содержит источник 1излучения, фокусирующую оптическуюсистему 2, сопло 3, выходное сечение которого выполнено в виде кругадиаметром 4 мм для формирования цилиндрической струи 4 жидкости, ловушку 5, объектив 6 для сбора рассеянного излучения и формирования счет-Оного объема с полной опертурой 90полупрозрачное зеркало 7 для разделения светового потока, две полевыедиафрагмы 8 и 9 с прямоугольнымиразмерами 100 х 80 и 300 х 100 мкм соответственно, которые установлены вплоскостях изображений, соответствующих плоскости в пространстве предме- .тов, проходящей через точку внутриструи жидкости, смещенную по оси луча от центра струи в сторону линзы2 на 2,1 мм (апланатическая точка, 30причем большая диафрагма 9 выделяетобъем, где осуществляются условияравномерного освещения, меньшая диафрагма 8 выделяет центр объема,выделяемого диафрагмой 9, приемники10 и 11 излучения, усилители 12 и 13,коэффициенты усиления которЫх выбраны из соотношения 1 сК /К,4 Б/Бегде К, и К, - коэффициенты усиления усилителей 12 н 13 соответственно; Б и Б - площади соответствующих диаФрагм, устройство 14 сравненияи анализатор 15 импульсов.Устройство работает следующимобразом. 45Частицы, находящиеся в струе жидкости, рассеивают излучение источника света, которое собирается объективом для сбора рассеянного излученияи формирования счетного объема,50прямо прошедшее излучение гаситсяловушкой 5, Частицы, прошедшие вблизи плоскости предметов объектива 6,дают изображение, попадающее на отверстие полевой диафрагмы 8 и, следовательно, на центр полевой диаф"рагмы 9. В этом случае импульс сусилителя 13 имеет большую амплитуду, чем соответствующий той же частице импульс с усилителя 12, и устройство сравнения пропускает импульс с усилителя 13 на анализатор 15 им пульсов, частица регистрируется. 1Частицы, изображение которых не попадает на отверстие полевой диафрагмы 8, и частицы, прошедшие вне предметной плоскости объектива, не регистрируются, так как они вызывают на выходе усилителя 13 импульсы, амплитуда которых меньше, чем амплитуда соответствующих импульсов, снимаемых с усилителя 12, и устройство 14 сравнения не пропускает эти импульсы на анализатор 15 импульсов.Таким образом,.регистрируются только частицы, прошедшие вблизи апланатической точки и находившиеся в одинаковых условиях освещения.Цилиндрическая переломляющая поверхность струи позволяет увеличить горизонтальный угол сбора рассеянного излучения до 140 , что вызываетоповьппение чувствительности устройства. При использовании гелий-неонового лазера ЛГНмощностью 2 мВт устройство позволяет регистрировать полистироловые микросферы диаметром 0,1 мкм с соотношением сигнал/шум не хуже 5 и разрешением по размерам 100 А (мкм).Формула изобретенияУстройство для определения концентрации и размеров частиц в жидкостях, содержащее последовательно расположенные источник излучения, Фокусирующую оптическую систему, соп-. ло, формирующее поток жидкости, перпендикулярный оптической оси и фокусирующей оптической системе, объектив для сбора рассеянного излучения и формирования счетного объема, измерительный приемный канал, содержащий последовательно расположенные полевую диафрагму, приемник излучения и усилитель, а также ловушку для погашения прямого излучения, анализатор импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регистрации частиц в сторону частиц малых размеров, в него введены управляющий приемный канал, аналогичный измерительному приемному каналу, полупрозрачное зеркало, расположенное после собирающего объектива, направляющего световой1376006 Составитель А. ВласовРедактор Н.Лазаренко Техред Л.Олийнык КорректорА.Обручар Заказ 783/44 Тираа 847 , Ио ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Уауаская наб., д.4о кое предприятие, г.Уагород, ул. Проектна роизводствен оли поток на полевые диафрагмы приемныхканалов, схема сравнения, входы кото"рой соединены с выходами приемныхканалов,. а ее выход - с входом анализатора импульсов, причем поле зрения полевой диафрагмы управляющегоканала меньше и располоаено в центреполя зрения измерительного канала,а коэффициенты усиления каналов выбираются из соотношения 1 ( К/К (с 8./8, где 8, К, 8, К - площади отверстий диафрагм н коэффициенты усиления измерительного и управляющего каналов соответственно, выходное сечение сопла выполнено в воде круга, для горизонтального размера меньшей диафрагмы 3 выполняется соотношение3 с,К 7 С 8 М/2, .где К - радиус выходного сечениясопла:Ч - увеличение собирающего обьек"тива;м " угор сбора рассеивающегоизлучения.