Способ определения параметров дисперсных частиц

(51)4 С 01 И 15 02 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с Щ Цель ности и за счет вектора частиц.ГОСУДАРСГВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Томский политехнический институт им. С М,Кирова(56) Авторское свидетельство СССР , Р 1032370, кл. С 01 К 15/02, 1983.Веляв С,П. Оптико-электронные методы .изучения аэрозолей, - М.: Энер гоиздат, 1981, с. 120.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля сред, содержащих дисперсные частицы, и может быть использовано для контроля параметров естественных и искусственных аэрозолей. Цель изобре- тения состоит в повышении точности и расширении информативности за счет дополнительного определения вектора 1Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной технике, вчастности к устройствам оптическогоконтроля сред, содержащих дисперсныечастицы, и .:может быть использованодля контроля параметров естественныхи искусственных аэрозолей. изобретения - повышение точрасширение информативностидополнительного определенияскорости и формы исследуемых,801467449 А 1 скорости и формы исследуемых частиц.Для освещения счетного объема используют два интерферирующих зондирующихсветовых луча, сканируемых растровымобразом в области счетного объема,Бегущее световое пятно последователь-.но подсвечивает все зоны интерференционного поля. Исследуемая частица,перекрывающая площадью своей проекциинесколько интерференционных полос впроцессе сканирования светового пятна, является источником соответственно нескольких групп импульсов рассеянного двета, регистрируемых фотоприемником. Анализ последовательности этих импульсов позволяет определить параметры частиц. Сканированиесветового пятна по интерференционному: полю достигается выделением изисходного лазерного пучка луча малого сечения и построчно-растровогосканирования выделенной зоны в поперечном сечении исходного зондирующегопучка по всему его поперечному сечению. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,2На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ определения параметров дисперсных частиц. Устройство содержит лазер 1, элемент 2 формирования зондирующего пуч- фка, формирующую диафрагму 3, блок 4Ьсканирования, полупрозрачное зеркало 5, зеркало 6, первую 7, вторую 8и третью 9 линзы, счетный объем 10,диафрагму 11, первый 12 и второй 13фотоприемники, блок 14 обработкиэлектрических импульсов, ЭВМ 15,Л 0 АМу2 Сф Р(1 - сов 6)45 Формула изобретения 3 14674Устройство работает следующим образам.Лазерный расширенный луч, сформированный по сечению квадратной форми 5 Рующей диафрагмой 3, попадает в блок 4 сканирования, который вырезает в сечении исходного пучка луч меньшего сечения и осуществляет его растровое построчное сканирование по сечению 10 исходного пучка.С помощью полупрозрачного зеркала 5 и зеркала 6 сканирующий луч расщепляется на два зондирующих пучка, которые сводятся первой линзой 7 в 15 счетном объеме 10.Таким образом, счетный объем сканируется построчным растровым образом бегущим световым пятном, создаваемым взаимодействием двух интерферирующих 20 зондирующих пучковБегущее световое пятно подсвечивает последовательно все зоны линейного интерференционного паля в счетном объеме.Сканирование интерференционного 25 поля, осуществляется с направлением строк, выбранным перпендикулярным направлению полос интерференционного поля. Исследуемая частица, перекрывающая площадь своей проекции не сколько полос интерференционного поля в процессе сканирования светового пятна, является источником, соответственно, нескольких групп импульсов рассеянного света, регистрируемых вторым фотоприемником 13.Блок 14 обработки электрических импульсов по сигналам второго фотоприемника 13 формирует построчное и покадровое изображение счетного объе ма в поле памяти ЭВМ 15.Проекции А и Аразмеров частиц.Э соответственно, на вертикальную и горизонтальную оси координат определяются из соотношений: 494Проекции Ч и Чскорости частицы, соответственно, на вертикальную и горизонтальные оси координат находятся из соотношений х 2 л,(1 совд) ф где Э - диаметр интерферирующих зондирующих пучков;Гф - временной интервал между двумя соседними световыми импульсами;Р - фокусное расстояние первойлинзы 73111 иВМ- соответственно горизонтальныйи вертикальный сдвиги на чВсло полос группы импульсов завремя Г одного цикла растроРвой развертки интерференционного поля, определяемого поформуле 2 ф У 2р= --- (1 - сов 6) .ЭВ качестве блока 4 сканирования используется вращающийся диск, в котором вь 1 полнены группы отверстий, распределенные по обводу диска. В каждой группе отверстия на диске .Располагаются следующим образом: между соседними отверстиями расстояние по радиусу составляет величину, равную диаметру отверстий, а расстояние по обводу окружности - величину, равную размеру квадратного отверстия формирующей диафрагму 13. Блок 4 сканирования может обеспечить последовательное сканИрование интерференционного поля с периодом 2 мкм на площади 20 х 20 мкм.где 9 Н л2 в ьп 9/2 х Их Лет2 вп 9/2 фугол между интерферирующими зондирующими пучками;длина волны зондирующего излучения;максимальное число импульсов в группе импульсов;максимальное число групп импульсов в одном цикле сканирования. 1. Способ определения параметровдисперсных частиц, включающий расщепление исходного лазерного пучка на 50 два зондирующих световых пучка, направляемых в область счетного объема,формирование в счетном объеме линейного интерференционного поля, регистрацию импульсов рассеянного света, 55 возникающего при взаимодействии интерференционного поля с исследуемымичастицами, суждение о параметрахисследуемых частиц по числу зарегистрированных импульсов рассеянного свеСоставитель Р.Ивановедактор Н.Бобкова Техред М.Ходанич Корректор И.М аказ 1188/40 Тираж 788 Поднисно ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 ательский комбинат "Патент", г.ужгор Гагарина, 10 оизводствен 5 14 б 7449 6 та, о т л и ч а ю щ и й с я тем, щают по всему поперечному сечению что, с целью повышения точности и исходного лазерного пучка путем по- расширения информативности за счет строчно-растрового сканирования с надополнительного определения вектора5правлением строк, перпендикулярно скорости и формы исследуемых частиц, направлению полос интерференционного для зондирования исследуемых частиц поля,из исходного лазерного пучка выделяют 2, Способ по.п.1, о т л и ч а юлуч, поперечное сечение которого зна- щ и й с я тем, что, с целью повышечительно меньше поперечного сечения 10 ния отношения сигнал - шум, анализ исходного лазерного пучка, этот вы- сигнала ведут с учетом регулярности деленный луч последовательно переме- расположения интерференционных полос.