Устройство для измерения размеров движущихся взвешенных частиц

(5)М. К с присоединением заявки М С 01 й 21/53 ЪеудвретввштыЯ кюмктв СССР во делам нэвбретеннй н втерыткй(72) Автор изобретен М. Коломие Институт экспериментальной метеорологи явител(54) УСТРОЙСТВО Д)1 Я ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ДВИЖУЩИХСЯ ВЗВЕЯЕННИХ ЧАСТИЦ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измере"нию размеров взвешенных частиц, иможет использоваться в химическойпромышленности, метеорологии, геофизике и т.д.Одно из известных устройств дляизмерения размеров движущихся взвешенных частиц содержит осветитель,оптическую систему, фотоприемник ирегистратор 1,13,Наиболее близким к предлагаемомуфявляется устройство для измеренияразмеров движущихся взвешенных частицсодержвщее осветитель, узел формирования светового пучка, поглотитель,последовательно включенные фотоприем"ник с оптической системой, блок. измерения временных параметров импульсов,решающий блок и регистратор21,Недостатком известного устройстваявляется ограниченная разрешающаяспособность при измерении размеровчастиц в широком диапазоне размеров. Цель изобретения - расширение раз- решающей способности.Дпя достижения указанной цели в известное устройство для измерения размеров движущихся взвешенных час" тиц, содержащее осветитель, узел формирования светового пучка, поглотитель, последовательно включенные фотоприемник с оптической системой, блок измерения временных параметров импульсов, решающий блок и регистратор, введен узел формирования, дополнительного светового пучка, смещенного относительно основного пучка в направлении движения частиц, а блок измерения временных параметров импульсов выполнен в виде селектора, блока измерения длительности импульсов по заданному относительному уров" ню и блока измерения временного интервала между импульсами, вход которого соединен с выходом фотоприемника и с входом селектора, выход которого через блок измерения длитель3 922ности импульсов по заданному относительному уровню соединен с одним входом решающего блока, другой вход которого соединен с выходом блока измерения временного интервала междуимпульсами.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит осветитель 1(ОКГ), узел формирования дополнительнОго светового пучка, выполненный наоснове свегоделительного элемента 2,Ъузел формирования основного светового пуЧка, выполненный на основе цилиндрйческого объектива 3. Цилиндрический объектив 4 предназначен дляформирования дополнительного светового пучка. Оба световых пучка попадают на поглотитель 5, Рассеянныйчастицами свет объективом 6 фокусируется на диафрагму 7 поля зрения,за которой установлен фотоприемник8 (объектив 6 может располагаться вплоскости, перпендикулярной плоскости чертежа). К выходу фотоприемника8 подключен селектор 9 пропускающий1, 3, 5 и т.д. импульсы, вцход которого подключен к блоку 10 измерениядлительности импульсов по заданномуотносительному уровню ( ) от их амплитуды, состоящий в свою очередь,из линии 11 задержки, (на время, неменьшее длительности импульса) измерителя 12 амплитуд, подключенныхпараллельно ко входу блока 10 (к вцходу селектора 9), измерителя 13 длительностей и делителя 14 напряжения(9,9 раз), причем измеритель 13своим входом подключен к выходу линии 11 задержки, делитель 14 своимвходом подключен к выходу измерителя12 амплитуд, а выходом - ко входу установки уровня измерения измерителя13 длительностей, выход которого иявляется выходом блока 10. Параллельно селектору 9 к выходу фотоприемника 8 подключен блок 15 измерениявременного интервала между импульсами, возникающими при пересечениичастицей первого и второго световых пучков.К выходам блоков 10 и 15 подклю-.чен решающий блок 16, обеспечивающийвычисление зависимости110.где Я -искомый размер частицы;-длительность первого импульса (или второго, чтобезразлично) на уровне Г 1;т - интервал между первым 3 и вторым импульсами полюбому уровнюА и В -константы устройства.К выходу блока 16 подключен регистратор 17.1 о Устройство работает следующим образом.Осветитель 1 совместно со светоделительным элементом 2 и объективами 3 и 4 формирует два цилиндри З ческих в, плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, световых пучка, которые в пределах поля зрения,определяемого диафрагмой 7, можносчитать параллельными с некоторым 2 э расстоянияммежду. ними в направлении движения частиц. При этом второй иэ пучков (дополнительный), например, нижний на чертеже, нуженлишь для измерения скорости движе 2 з ния частиц. Рассеянный частицами свет(два импульса от каждой частицы) со-.бирается объективом 6 на фотоприемник 8, на выходе которого образуется электрические импульсы, форма которых соответствует форме световыхимпульсов (фотоприемник работает налинейном участке световой характеристики) . Селектор 9 пропускает наблок 10 только первый иэ импульсов откаждой частицы.В блоке 10 этот первый из импульсов задерживается линией 11 задержкина время, примерно равное длительности импульса, одновременно измерителец 12 измеряется его амплитуда,которая делителем 14 делится на3=2,72, Таким образом, на выход измерителя 13 поступает сигнал, обеспе"чивающий уровень измерения, равный1 от амплитуды данного импульса., 4При приходе задержанного импульса слинии 11 измеритель 13 измеряет этудлительностьпо указанному уровню,Блок 15 измеряет интервал 71 междупервым и вторым импульсами (зная Тлегко найти скорость движения частицЧ: М). Уровень измерения в этомслучае безразличен, он лишь долженбыть постоянным для обоих импульсов.Далее блок 16 вычисляет размер Я частиц по соотношениюв:ь акоторый регистрируется регистратором17, Константы прибора А и В могут5 9225быть либо вычислены, либо измереныпри калибровке прибора (при калибровке частицами с известным размером, нопроизвольным показателем преломления,.т.е, откалибровав прибор один раэ,можно затем измерять частицы из лю"бого материала без какого-либо пересчета и дополнительной калибровки),Изобретение позволяет расширитьфункциональные возможности устройст-. Ова за счет снижения нижнего пределаизмеряемых размеров частиц независимо от величины показателя преломления их материала,15 Формула изобретения Устройство для измерения размеров движущихся взвешенных частиц, содер жащее осветитель, узел формирова" ния светового пучка, поглотитель, последовательно включенные фото- приемник с оптической системой, блок измерения временных параметров им- гз пульсов, решающий блок и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,96 6что, с целью расширения разрешающийспособности, в него введен узел фор.мирования дополнительного световогопучка, смещенного относительно ос"новного пучка в направлении движения частиц, а блок измерения временных параметров импульсов выполненв виде селектора, блока измерения,длительности импульсов по заданномуотносительному уровню и блока иэ"мерения временного интервала междуимпульсами, вход которого соединенс выходом фотоприемника и с входомселектора, выход которого через блокизмерения длительности импульсовпо заданному относительному уровнюсоединен с одним входом решающегоблока, другой вход которого соединенс выходом блока измерения временно"го интервала между. импульсами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент США У 3858851,кл. О 01 М 15/00, опублик. 1975.2. Авторское свидетельство СССРй Ь 36269, кл. 6 01 М 15/02, 1974922596 Составитель А, Чурбаковедактор Н.Бобкова Техред Л. Пекарь Корректор О. писССР каэ Г тет ыт ла Иская наб , д. 4/ ПП "Патент", г, Ужго ул. Проектная,571/5 НИИПИ по д 33035 Е В В Тираж 883 дарственного ко изобретений и о ква, Ж, Рауш