Устройство для определения размеров частиц

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОИИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(511 6 01 Н 15/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИй АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Лактионов А,Г. Сравнение двух фотоэлектрических приборов для определения размеров и концентра. ции аэрозольных частиц, Труды инстйтута прикладной геофизики, серия Физика аэрозолей,вып, 7,с.67-73, Гидрометеоиздат, М 1967.2, Соколов В.С., Сергеев В.И. фотоэлектрические счетчики аэрозольных частиц АЗ. Электронная техника. Научно-технический сборник, Электроника СВЧ 1970, вьг. 10,с. 92- 100 (прототип) .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ(57) 1. Устройство для определения размеров частиц, содержащее проточ,683517 ную кювету, источник и приемник излучения, электронный блок, к входу которого подключен приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью определения абсолютных размеров частиц, отличающихся по своим светорассеивающим свойствам, устройство снабжено,вспомогательными источником и примеником излучения, а электронный блок выполнен в виде двухканального временного анализатора, к второму входу которого подключен выход вспомогательного приемника излучения.2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вспомогательные источник и приемник излучения располагают таким образом, чтобы образующаяся при этом вторая эона регистрации отстояла от основной зоны на расстоянии, равном максималь.но возможному размеру регистрируемых частиц.Изобретение относится к приборам для измерения размеров частиц.Известно устройство для измерения концентрации и размеров частиц, содержащее осветитель, фотоприемник и электронный анализатор 1 .Наиболее близким по технической сущности к изобретению является прибор 2 содержащий осветитель, образующий световыми лучами освещенную счетную зону, кювету, фото О приемник и амплитудный анализатор импульсов. Исследуемый поток аэрозольных частиц в этом устройстве пропускается через счетную зону в направлении перпендикулярном опти ческой оси осветителя. В момент пересечения частицей освещенной зоны световой поток рассеивается в виде кратковременной вспышки света, которая преобразуется фотоприемником 2 О в электрический импульс. Чем выше концентрация частиц, тем больше инТенсивность образования в счетной зоне световых импульсов, а чем больше размер частиц, тем выше амплитуда сигнала. Электрические импульсы поступают на вход амплитудного анализатора, счетчик которого регистрирует только те импульсы, амплитуда которых лежит в пределах нижнего и верх- ЗО него уровней дискриминации амплитудного анализатора.Прибор не обеспечивает измерения абсолютных размеров частиц без предварительной градуировки.35Цель изобретения - обеспечение абсолютных размеров частиц, отличающихся по своим светорассеивающим свойствам.40Цель достигается тем, что устройство снабжено вспомогательным источником и приемником излучения, а электронный блок выполнен в виде двухканального временного анализатора, ко второму входу которого подключен выход вспомогательного источника излучения. Причем дополнительный источник и приемник излучения располагают так, чтобы образующаяся 50 при Этом первая зона регистрации отстояла от основной воны на расстоянии, равном максимально возможному размеру частиц.На фиг. 1 дано расположение дополнительных и основных осветителей и фотоприемников по отношению к проточной кювете; на фиг. 2 - функциональная блок-схема устройства; 6 О на фиг. 3 - схематическое движение частиц через дополнительную и основную счетные зоны.Скорость и размер частицы связаны с длительностью сигналов и геометри- у ческими параметрами счетных зон следующими соотношениями: где о - скорость движения частицы;расстояние между дополнительной и основной счетными зонами;временной интервал междупередними фсрнтами электрических импульсов, выработанных частицей при пересечениидополнительной и,основнойсчетных зон (время движениячастицы от дополнительнойдо основной счетных эон);с 1 - диаметр частицы;- длительность электрическогосигнала, вЫработанного основ -ным фотоприемником;протяженность основной счетной зоны,Устройство содержит (фиг. 1 и 2,два осветителя (источника излучения)1 и 2, проточную кювету 3 представляющую стеклянную призматическуютрубку квадратного сечения (на фиг.1изображена кювета,вид сверху), двафотоприемника (приемника излучения)4 и 5, а также двухканальный временной анализатор импульсов, состоящийиз ячеек б - 12, к входам которогоподключены выходы обоих фотоприемников. Вспомогательные осветитель 2,фотоприемник 5 и проточная кювета 3расположены вдоль трех взаимно перпендикулярных осей, точка пересечения которых образует вторую зонурегистрации (счетную зону) .Последняя располагается на некотором расстоянии от основной счетной зоны.При этом расстояние между основнойи второй зоной однозначно определяет верхний предел диапазона измерения численной концентрации(количество частиц в единице объемадисперсионной среды), так как условием нормальной работы устройстваявляется отсутствие в промежуткеобеих зон регистрации (на расстоянии (, +1) более одной частицы. Поэтому расстояние между зонами регистрации должно быть минимальным, но неменее максимального размера частиц(в противном случае частицы исследуемой среды могут одновременно находиться в обеих зонах регистрации,аих электрические импульсы окажутсясовпавшими во времени) .Устройство работает следующимобразом.Исследуемую среду пропускают через кювету 3. В моменты пересечениячастицей дополнительной и основнойсчетных эон рассеивается световойпоток, воспринимаемый фотоприемниками 4 и 5. При этом на выходах последних образуются квазитрапецекдальные электрические импульсы А 4 и А (фиг. 3), временные соотношения между которыми несут информацию о скорости движения частицы и о ее размере. Сигналы А 4 и А поступают на входы двухканального временного анализатора, логическая структура которого автоматически преобразует 10 поступающую кнформацию согласно функциио=С - -С1где С, С 2 - постоянные величины(С:Ь, С:0)Функциональная схема одного из возможных вариантов построения такой электронной схемы приведена на фкг.2. Временная диаграмма приведена 20 на фиг, 3. Сигналы А 4 и А 5 с фотоприеников 4,5 поступают на входы усилителей - формирователей 6,7 и трансформируются в прямоугольные А 6, А 7, Ячейка 8 по передним фрон там импульсов А 4 и А 7 вырабатывает сигнал Аа, по длительности равныйДанный сигнал поступает в яче- ку 9, реализирующий функцию Г:Сгде Г - частота кмпульсов, генерируе мая данной ячейкой. Импульсы с частотой Р подаются на один из входов схемы совпадения. На второй вход схемы совпадения подается импульс А.,длительностью, Прк этом на выходе ячейки 10 формируется .серия кмпуль сов в данной серии равно С 1- ф Серия импульсов А далее поступает на счетчик 11, который предварительно устанавливается в состояние, соответствующее числу С 2 (в случае частиц неправильной формы цифровой код чис-,Ьла д= С - -с будет соответствовать размеру частицы в направлении ее движения через счетную зону) . Далее число Ю (количество импульсов) переносится в й -канальный распределитель 12, который, в зависимости от величины В, вырабатывает соответствующий импульс и направляет на регистрацию в один из Н каналовКаждый из (Ч каналов соответствует определенной крупности частиц, при этом данное соответствие не изменяется при регистрации частиц различных дисперсных систем с отличнымк друг от друга светорассеивающими свойствами. Дисперсный состав исследуемой среды определяется по . количеству зарегистрированных импульсов вй каналах. Использование изобретения позволяет разработать, автоматическое устройство определения количества и размеров частиц различных дисперсных систем, отличающкхся по своим оптическим свойствам./7 оток среды Кастелевич ектор В.Бутяга Т Реда к тор П . Горь к аказ 108 иснСР д.4/5 илиал ППППатент , г. Ужгород, улПроектная, 4/2 Т ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москаж 873 Подственного комитета Сбретений и открытийЖ, Раушская наб ы исярара