Способ измерения размеров микрочастиц

(19) (11) 51)4 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я ИДЕТ ЕЛЬСТВУ АВТОРСНОМинститутрбачев,к области ехники, в ров микрох объемах, создании ссле етен иия ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(57) Изобретение относитсконтрольно-измерительнойчастности к измерению разчастиц в газовых и воздуши может быть применено пприборов для дисперсионнованил аэрозолей. Цель изоповышение точности измере ое свидетельство СССР0 01 М 15/02, 1965.свидетельство СССРл. С 01 М 15/02, 1983ИЗМЕРЕ 11 ИЯ РАЗМЕРОВ МИКРОчение предельной измеряемой концентрации. Способ включает зондированиемикрочастиц световым пучком и регистрацию импульсов рассеянного частицами излучения, пролетевших через счетный объем, в котором зондирующие излучения специальным образом формируются в виде пространственно разнесенных полос с различными длинами волн;регистрацию осуществляют, принимаярассеянное излучение раздельно накаждой длине волны, а размер частицопределяют, анализируя количество одновременно принятых сигналов от полосизлучения с различными длинами волн,За счет воэможности одновременной селективной регистрации сигналов от отдельных полос зондирующего света достигается компактное Формированиесчетного объема, повышающее точностьи верхний предел концентрации частиц. 2 ил, 1434333Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к способам,измерений размеров и концентраций взвешенных микрочастиц, и может быть использовано в метеорологии, биологии, химической технологии, контроле загрязнений окружающей среды и других областях, где требуется информация о количестве и размерах частиц в единице объема.Цель изобретения - повышение точности измерений и увеличение предельной измеряемой концентрации.На фиг. 1 представлена схема устройства; на Фиг, 2 - сечение счетного объема и направление движения частицСпособ измерения размеров микро- частиц поясняется на примере работы устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит многоцветный источник 1 зондирующего светового излучения, счетный объем 2, многоканальный приемник 3 света, поглотитель 4 и анализатор 5 импульсов.Счетный объем формируется путем пересечения светового пучка блока передатчнка и полем зрения приемной системы. Схема прососа (не показана) обеспечивает движение частиц перпендикулярно плоскости чертежа.Многоцветный источник 1 зондирующего светового излучения обеспечивает формирование пространственно разнесенных полос излучения с различными собственными длинами волн.Функции такого источника могут выполняться при помощи Н источников излучения с различными собственными длинами волн (напри 1 ер, лазеров) с соответствующей формирующей оптикой (фокусирующие объективы, коллиматоры, диафрагмы, и т,д.).Иногоканальный приемник 3 света состоит из Н фотоприемных устройств, позволяющих преобразовать оптический сигнал в электрический (например, фотоэлектрический умножитель ФЗУ), причем каждое из фотоприемных устройств при помощи оптического Фильтра, установленного перед ним на одной оптической оси, настроено только на одну определенную длину волны. Приемная система включает в себя также собирающую рассеянное излучение оптику и диафрагмы, определяющие поле зре:- ния.Способ измерения размеров микро- частиц, включающий световое зондирование частиц при движении их через счетный объем, в котором зондирующее световое излучение сформировано в виде пространственно разнесенных параллельных световых полос, ориентиро 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 Лналиэатор 5 импульсов позволяет определить количество импульсов на выходах многоканального приемника 3 света, совпавших во времени, и очередность совпадений. Примером конкретного выполнения такого блока может служить устройство, включающее в себя ряд схем совпадений и цифровых элементов, позволяющих запомнить состояние компаратора. Цифровой код на выходе последних адекватен размеру пересекающей счетный объем частицы и пригоден для дальнейшей обработки.Если частица имеет размер меньше любого из расстояний между полосами, то при пролете через счетный объем на выходах многоканального приемника 3 света сформировываются импульсы, общее число которых совпадает с числом полос излучения, так как каждый фотоприемник в многоканальном приемнике 3 света регистрирует только рассеянное частицей излучение с определенной длиной волны, на которую настроен оптический Фильтр, расположенный перед ним на одной оси. При этом рассеянное излучение от соседних полос не вносит изменений в выходные сигналы других фотоприемников.Информация на выходе анализатора импульсов отсутствует, так как ни од- на из схем совпадений не изменяет своего состояния в связи с тем, что сигналы на ее,входах не совпадают во времениЕсли частица имеет размер, больший одного или нескольких расстояний между полосами, то на выходах многоканального приемника 3 света сформировываются импульсы, часть из которых совпадает друг с другом во временной области. При этом в анализаторе 5 импульсов формируется информация определяющая их количество, а также очередность совпадений.Имея эту информацию, а также зная ширину полос излучения и расстояние между ними, определяют размер пересекающих счетный объем микрочастиц. Формула и э о б р е т е н и я1434333 Л Л Лз Составитель Р.ИвановТехред А, Кравчук Корректор Г,Решетник Редактор М.Петрова Заказ 5549/46 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ванных перп енди куля рно к напра влениюдвижения микрочастиц, регистрациюрассеянного микрочастицами света ианализ полученных сигналов, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения и увеличения предельной измеряемой концентрации микрочастиц, полосы света всчетном объеме формируют из зондирую ших световых пучков с различными длинами волн, регистрацию рассвянногомикрочастицами света производят раздельно на длинах волн, соответствую"ших длинам волн зондирующих световыхпучков, а о размерах частиц судят поколичеству одновременно принятых сигналов рассеянного излучения на различных длинах волн,