Устройство для определения параметров дисперсных частиц

СОЮЗ СОВЕСОЦИАЛИРЕСПУБЛИК СНИХ СТИЧЕСНИ)1(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКПРИ П 4 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН двтоеСК 0 ММ СаиДктЮЛьетвм и 6 ма устетровсеченодержа ления пара на фиг.2 оскостью,.(7 1) Институт высоких температурАН СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 1032370, кл. С 0 1 Н 15/02, 1983.Уап 8 д.С.Г., Непс 1 еп К.К. 1 пв 1 сц рагс 1 с 1 е в 1 хе шеавцгещепСвпв 1 п 8 а ело-со 1 ог 1 авег всаггег(щгесЬп 1 цое. - Арр 11 ей Оргсв, 1968ч. 25, по 5, р. 653-657.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ(57) Изобретение относится к изме.рительной технике, более конкретнок определению параметров дисперсныхчастиц, и может быть использованодпя исследования гетерогенной фазы Изобретение относится к измерительной технике, более конкретно - к определению параметров дисперсных частиц, и может быть использовано для исследования гетерогенной фазы высокотемпературных газовых потоков в крупных технических устройствах.Целью изобретения является ра"ширение диапазона размеров анализируемых частиц и повышение точности измерений.На фиг. 1 представлена схе ройства для опреде м дисперсных частиц 1 ие зоны измерений пл ств высокотемпературных газовых потоковв крупных технических устройствах.Цель изобретения - расширение диапазона размеров анализируемых частици повышение точности измерений. Вустройстве формируются коаксиальныепучки излучения различных длин волни регистрируются световые импульсырассеяния от частиц по двум оптическим каналам. Система регистрациипроизводит отбор зарегистрированныхимпульсов излучения по временномусовладению передних и задних фронтов импульсов излучения различныхдлин волн, а также определяет ихамплитудч и длительность. Особенностью устройстла является то, чтов измерительном объеме сечение пучков представляет собой эллипс (первый пучок) с вписанным в него кругом(второй пучок). 3 ил,щей главную полуось , эллипса по - перечного сечения;,на фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит источники 1 и 2 излучения с длинами волн Ъ, и Ъ соответственно, например лазеры, афокальную оптическую систему иэ цилиндрических линз 3 и 4, телескопы 5 для расширения пучка, диафрагму 7 с круговым отверстием, поворотное зеркало 8, свотоделитель (полупрозрачнэе зеркало) 9, фокусируюшлй объектив 10, расположенный перел измерительным объемом 11, поглотитель12, два фотоэлектрических приемных канала регистрации импульсов рассеяния, н первый из которых входят конденсор из сферических линз 13 и 11, ицтерферецдисццый Фильтр 15 с максимальным пропуСканием на длине волны Ъ и Фотоприемник 16, а го нто" рой канал - собирающий о 6;ектив ицтерференционный фильтр В с максимальным пропусканием на длине волны Ф и фотоприемник 19. Выходы фотоприемников 1 б и 19 соединены с входами еистемы регистрации 20, вкэючак- щей блок 21 амплитудно-временного анализа импульсон, блок 2елекции импульсов по временному с з","пению начала их передних Фронтонс.гок 23 селекции импульсов по совпадсспд концов нх задних фронтов.Устройство работает сле,;опГим сбразом. Источники 1 и 2 Формрунэт учки излучения на длинах нопц , и Афокальной оптической системой чз цилиндрических линз 3 и с 5 ц те ескопом 5, а также телескопом бди,: - фрагмой 7 с круговым отнрстием Фор-. мируют пучок 2- излучения на дл;це волныс поперечным сечением зплиптической Формы в измерительцом объеме 11 и пучок 25 излучения ца длине волны Ъ с поперечным сечж.п.емткруговой Формы, Поворотным прка.;том 8 и снетоделителем 9 совмещают у к излучения ца длинах нолц , и Объективом 10 создают и;мерптеп;,цый объем 11 путем Фокусирсгэкп пучков в заданную область исследуемой средь. Прц этом выполняется услоние ; /г, гдеи П, - главные пэлуи эллипса поперечного сечения ну гка 2 1. г - радиус круга поперечсэг г "по ия пучка 22, а поверхност, цу ,1 ч излучения ца дпицах чолн Я , ,-, оцтктчруют только н двух точени:; областях с расстоянием 2 и :г вежду ними, т.е. коаксиаэьцы, Регцс.трпруют световые импульсы рассеяния с час. - тиц, пересекающих зону измерения и направлении оси р эллипса сече ния по двум Фотоэлектрическим гэл- цым кацапам, причем по псрвск 1, сэалу регистрируют импульсы рассеяи. на малые углы излучения ца длцце волныа по второму каналу импульсы рассеяция под углом 90 излучения ца длине волны. Пог:отителем 1 улавливают прямые пук; излучения ца длицах нолц , и п Система регистрации 20 осуществляетотбор зарегистрированных импульсовизлучения на длине волны 1 по вре"ме ному совпадению начала их передних и конца цх эадчих Фронтов с соответствующими началом и концом фрон"тоэ им:.ульсов излучения на длине волны 9,а затем иэмеряе г амплитуду1 О и длительность отобранных импульсов.Поскольку поверхности совмещенных пучков излучения на длинах волни 1,э пересекаются только в точечных областях Л и Б (фиг.2), то это15 означает что дпя ча тиц, пересекаюпнх границы А и Б базы измерений АБ,цапала передних и концы задних фронтов световых импульсов совпадают(Фиг,З) . Гледонательно, отбор импульсон по совпадению начал и концовФво гов зкденяет импульсы только отт частиц котсрые пересекают базуцз(.,оц АВПо г"-всгметрам стобрацных импуль ог. о, эделят размер и скоростьиа:.тчц, и ио частоте следования ими зс)н " оцстэацию частиц,1 аш.ьп; сцэсоб цозноляет расширитьди лаз ги размерон анализируемых части; и гэг.,:сить гочость измерений.,и назон размеров частиц расширяетсяа в сэ :оиу аэчх, так ц большихчастиц. Дпя сферических частиц отборсцгцало, согласно описанной процеду 35 р:. ьделяет импульсы от час гиц с вектовемкоэ эсти, ориентированным пооси сиьзе 1ц частиц и направленнымн.пь огрезка АБ (предполагают, чтоастццце испытывают возмущающих0 воздействий при п.ресечении базы. АБ) .Гледо а; г эно, размеры сээрическихчастипгэгут превосходить размерызоць цзпений,С.зда;це базы измерений также,5 ;сзволягт определить вектор скорости частиц, а для частиц сферическэй 1 ор:ь толцостью усграццть по"реняость измерений, связанную сзффекто ицьетцронания.50 гсрмула изобретенияУстройство для определения параметров дисперсных частиц, содерлсащее .;сточцик излу чеция с длиной полны 9оптически связанный через светоделитель, 1 окусирующий объектин и измерительный объем с первым Фотоэлектрическим приемным каналом, регнст 1505162рирующим излучение с длиной волны %,1рассеянное под мальки углами относительно направления распространенияизлучения, источник излучения с длиной волны %1, оптически связанныйчерез светоделитель, фокусирующийобъектив и измерительный объем свторьм фотоэлектрическим приемнымканалом, регистрирующим излучение 1 Ос длиной волны 9, рассеянное подуглом 90 к направлению распространения излучения, а такзе систему регистрации, соединенную с первым ивторым фотоэлектрическими приемными 15каналами и содераащую блок амплитудно-временного анализа импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расаирения диапазона размеров измеряемых частиц и повышения 20точности измерений, устройство дополнительно содержит расположеннуюпо ходу излучения мезду источникомизлучения с длиной волны %, и светоделителем оптическую систему, формирующую пучок излучения с длиной волныэллиптической формы, такой, что выполняется условие , 11 г, где- главные полуоси эллипса поперечного сечения пучка излучения с длиной волны %, в измерительном объеме, г - радиус круга поперечного сечения пучка излучения с длиной волныв измерительном объеме, причем укаэанные пучки в измерительном объе" ме коаксиальиы, система регистрации дополнительно содержит блок селекции импульсов по временному совпадению начала нх передних фронтов и блок селекции импульсов по временному совпадению колцов их задних фронтов, входы обоих блоков селекции соединены с первым и вторым фотоэлектрическими приемными каналами, а выходыс блоком амплитудно- временного аналиэа1505162 Составитель В.Калечицактор Н.Коляда ТехредЛ.Олийнык Корректор Т.Палий Заказ 4348 Мрак БНИИПИ Государственного 113035499 Подпн . ноеомитета ао изобретениям и открытиям Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5Фв Ю ЮЮ Ма ИВЭИПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 161