Детектор аэрозолей

О П И С АН:И. Е. ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 нн 486251 Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 30,09,75. Бюллетень Ме 3 Гасударственный комите Совета Министров СССР 53) УДК 539.21елам изобретен и открытий ликования описания 4.1.76 ата(71) Заявител 54) ДЕТЕКТОР АЭ РО 3 О Изобретение относится к приборам контроля и регулирования получения чистых и сверхчистых продуктов в аэрозольном состоянии, для контроля запыленности воздуха производственных помещений и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, р адиотехнической, электротехнической, электронной, приборостроительной и горнодобывающей промышлен,ностях.Известен детектор аэрозолей, содержащий корпус, включающий в себя световод с источником излучения и оптической системой, рабочую камеру, гаситель излучения и гнездо фотоприемника с рабочим экраном.Однако известный прибор имеет малую чувствительность измерений.С целью повышения чувствительности измерений в предлагаемом детекторе аэрозолей корпус выполнен в виде усеченного эллипсоида с отражающей внутренней поверхностью, а световод с источником излучения и оптической системой, рабочая камера в гнезде фотоприемника размещены в эллипсоидном корпусе соосно его большой оси симметрии, причем рабочая камера выполнена с центром в одном из фокусов эллипсоидного корпуса в виде сферического элемента, ограниченного прозрачной поверхностью, а гаситель излучения выполнен коническим и установлен внутри рабочеи камеры в положении, препятствующем прямому воздействию излучения на экран фотоприемника, размещенного перпендикулярно большой оси симметрии 5 корпуса между его фокусами.На чертеже схематически изображен предлагаемый детектор аэрозолей.Корпус 1 детектора выполнен в виде усеченного эллипсоида с отражающей внутрено ней поверхностью. Внутри корпуса размещенарабочая камера 2, центр которой совпадает с фокусом 3 эллипсоида. Рабочая камера сообщается с каналами ввода 4 и вывода 5 анализируемого аэрозоля, установленными пер пендикулярно к большой оси эллипсоида.Вдоль большой оси эллипсоида к камере подведен источник света 6 с оптикой 7 и конусный гаситель излучения 8, выполненный из светопоглощающего материала. Сечение эл липсоида образовано пересечением образующей 9 с проекцией тени гасителя излучения 8 от центра рабочей камеры (фокус 3 эллипсоида), в которой фокусируются лучи от источника света 6. В сечение эллипсонда вписа на рабочая поверхность фотоприемника 1 О.Фотоприемник подбирается такого размера, чтобы его рабочая поверхность полностью вписывалась в сечение эллипсопда, причем в такое сечение, которое смещено на некоторое зо расстояние от второго фокуса 11 эллипсондав сторону первого фокуса 3. Это смещение необходимо для того, чтобы рассеянный свст от освещенного аэрозоля равномерно распределялся по поверхности фотоприемника, Этим исключается влияние ,неравномерности чувствительности фотоприемника по рабочей поверхности. Рабочая камера 2 выполнена в виде шара и необходима для того, чтобы рассеянный аэрозолью свет в фокусе 3 свободно проходил границу воздух - прозрачная для света среда под углом в 90. Рабочая камера вписывается в конус, образованный лучами 12, исходящими из второго фокуса 11 эллипсоида касательно кромок гасителя излучения 8 до пересечения с образующей поверхностью 9. Оптическая система 7 вписана в рабочую камеру 2 по линии сечения, образованной пересечением образующих 13 с камерой 2, Канал ввода 4 анализируемого аэрозоля содержит капилляр 14 с заборным устройством 15 и корпус воздуховода 16 с линией очищенного фильтром 17 воздуха. Соосно с каналом ввода 4 расположен выводной канал 5. В центр рабочей камеры 2 с помощью оптической системы 7 спроецирован прямоугольного сечения луч 18, поглощающийся гасителем излучения 8. Фотоприемник 10 соединен с усилителем 19, а последний - с сигнализатором 20, Питание электрических узлов осуществляется от блока 21. На образующую внешнюю поверхность эллипсоида наносится отражающее покрытие 22, Вывод 5;подсоединяется к побудителю расхода (на чертеже не показан).Детектор аэрозолей работает следующим образом.При подаче питания на побудитель расхода, последний начинает высасывать воздух из вывода 5. Одновременно подается питание на усилитель 19, сигнализатор 20 и источник света 6, Побудитель расхода, создавая разрежение в рабочей камере 2, заставляет работать заборное устройство 15 и фильтр 17. Аэрозоли, пройдя забортное устройство 15 и капилляр 14, пересекают световой луч 18 в фокусе 3. Одновременно воздух с аэрозолями поступает на вход фильтра 17, где очищается от аэрозолей и, пройдя фильтр 17, образует вокруг потока воздуха с аэрозолями, выходящего из капилляра 14, воздушную рубашку, которая не позволяет рассеиваться потоку с аэрозолями вплоть до входа в,выходной канал 5.Источник света 6 с помощью оптической системы 7 формирует непрямоугольный луч света с осью симметрии в фокусе 3, Далее луч попадает в гаситель излучения 8 и там затухает. Аэрозоль, проходя луч 18 в фокусе 3, создает рассеянный поток, который рассеи 5 вается во все направления по величине согласно положению Тиндаля пропорционален поверхности аэрозоля. Рассеянный свет, пройдя рабочую камеру 2, поступает в корпус эллипсоида. Отражаясь от зеркальной внутрен ней поверхности корпуса, лучи рассеянногосвета стремятся попасть в фокус 11, Но так как рабочая поверхность фотоприемника 10 смещена на некоторое расстояние от фокуса 11 в сторону фокуса 3, то вся поверхность 15 фотоприемника будет освещена равномерно.Равномерное распределение полезного светового сигнала по поверхности фотоприемника необходимо для исключения зонной чувствительности фотослоя (например, фотокатода 20 ФЭУ). Сигнал с выхода фотоприемника 10,пропорциональный площади поверхности аэрозоля, т. е. квадрату среднего радиуса аэрозоля, поступает на усилитель 19, С усилителя 19 сигнал поступает на сигнализатор 25 20 (амплитудный анализатор и регистратор),с помощью которого можно получить информацию как о количестве аэрозолей в единице объема, так и о распределении по спектру.30Предмет изобретенияДетектор аэрозолей, содержащий корпус, 35 включающий в себя световод с источникомизлучения и оптической системой, рабочую камеру, гаситель излучения и гнездо фотоприемника с рабочим экраном, о т л,и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чув ствительности измерений, корпус выполнен ввиде усеченного эллипсоида с отражающей внутренней поверхностью, а световод с источником излучения и оптической системой, ра- .бочая камера в гнезде фотоприемника раз мещены в эллипсоидном корпусе соосно егобольшой оси симметрии, причем рабочая камера выполнена с центром в одном из фокусов эллипсоидного корпуса в виде сферического элемента, ограниченного прозрачной поверх постыл, а гаситель излучения выполнен коническим и установлен внутри рабочей камеры в положении, препятствующем прямому воздействию излучения на экран фотоприемника, размещенного перпендикулярно большой оси 55 симметрии корпуса между его фокусами.48625 Составитель В. Вощанкнн Техред 3. Тараненко Корректор А. Дзесова Редактор Н, Коляда Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3207/4 Изд.1835 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5