Устройство для подсчета частиц по размерам

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 10.08.77 (21) 2515695/18-25с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 151182, Бюллетень Мо 42Дата опубликования описания 15.11. 82 Р) М. Кп.з С 01 У 1/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий%Изобретение относится аналитическому приборостроению и может бытьиспользовано для экспрессного автоматического определения количества иразмеров частиц, взвешенных в различных дисперсионных средах, в томчисле для анализа дисперсного состава частиц примесей, загрязняющихразличные масла и топлива, а такжедля определения их класса чистоты.Известны фотометрические устройства, предназначенные для подсчетаколичества частиц и определения ихразмеров по интенсивности рассеянияили ослабления света, содержащиепроточную кювету, осветитель, образующий в кювете освещенную зонурегистрации, фотоприемник дифференцированно воспринимающий излучение,рассеянное частицами при их прохождении через эту зону, формировательопорных световых сигналов и электрон.ный блок, подключенный к выходуфотоприемника,Электронный блок в данных устройствах представляет собой однб- илимногопороговый амплитудный анализатор, посредством которого осущест.вляется подсчет электрических импуль.сов по самостоятельным каналам в зависимости от их амплитуды. Амплитуда электрических импульсов пропорциональна размерам частиц, поэтомуРезультаты посчета импульсов могутбыть трансформированы в гистограммураспределения частиц по размерам.Поскольку оптические схемы данныхустройств построены по однолучевойсхеме , их чувствительность к регистрации импульсов рассеянного частицами излучения может быть подверженавлиянию различных дестабилизирующих Факторов, поэтому периодическифактическую чувствительность устройства подстраивают по сигналам, вырабатываемым формирователем опорных световых импульсов, Это позволяет поддерживать чувствительностьна первоначальном уровне, устанавливаемом при калибровке, которуюпроизводят по монодисперсным средамс известным размером частиц 1.Однако такие монодисперсные частицы могут быть подобраны- только 25 в узком диапазоне размеров дляограниченного класса дисперсных систем. Калибровка же порогов по полидисперсным средам не позволяетдостичь требуемых точностей вслед- Ю ствие неоднозначности идентификации30 порога чувствительности устройства частице определенного размера в дан. . ной среде. Чем шире кривая распределения частиц по размерам, тем больше погрешность калибровки.Наиболее близким по техни ческой сущности к.изобретению является устройство для подсчета частиц по размерам, содержащее проточную кювету, источник излучения, фотоприемник, формирователь опорных 1 О световых сигналов и электронный блок, подключенный к выходу фотоприемника.Частицы исследуемой дисперсной системы при протекании через 15 освещенную зону кюветы рассеивают световой поток в виде кратковременных вспышек света, которые посредством фотоприемника трансформируются в .электрические импульсы. Последние 2 О поступают на вход электронного блока, где в зависимости от амплитуды происходит подсчет в соответствующих каналах.Формирователь опорных сигналов выполнен в виде вращающегося диска с отверстиями, Амплитуда световых импульсов пропорциональна фактической чувствительности устройства. Формирователь включается периодически перед измерениями. При этом регулировкой коэффициента усиления электронного блока добиваются такой пороговой чувствительности, при которой регистрация опорных световых импульсов происходит в заданном счетном ф канале электронного блока. Это обеспечивает постоянство чувствительности всего устройства, Соответствие . пороговой чувствительности счетных каналов электронного блока частицам 40 определенного размера определяется предварительной калибровкой устройства на монодисперсных поверочныхсредах, оптические свойства которыхтождественны свойствам измеряемой 45среды. При калиброванных порогахколичество импульсов, зарегистрированных в каждом канале, соответствует количеству протекших через кюветучастиц, размеры которых находятся 5 О в пределах порогов смежных сигналов.Совокупность результатов подсчетапо всем каналам дает гистограммураспределения частиц измеРяемойсреды по размерам 21.Основным недостатком известного устройства является.нодостаточнаяточность определения размеров подсчитываемых частиц из-за отсутствия дпяширокого класса исследуемых дисперсных систем калибровочных сред сострого монодисперсными частицами.Цель изобретения - повышение точности определения размеров частиц,Указанная цель достигается тем,что в устройство для подсчета частиц 65 по размерам, содержащее проточнуюкювету, источник излучения, фотопри-,емник, формирователь опорных световыхсигналов и электронный блок, подключенный к выходу фотоприемника,введены калибровочный осциллятор,побудитель возвратно-поступательныхколебаний, эталонная кювета, причемвнутренний канал кюветы заполнендисперсной средой и перегорожендвумя сетками, симметрично отстоящими от оси источника излучения,при этом между сетками помещенааттестованная по размеру частицаизвестных оптических свойств, а одинторец кюветы перекрыт упругой мембраной, находящейся в контакте с побудителем возвратно-поступательныхколебаний.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства, (вид сверху); на фиг 2 -калибровочный осциллятор, разрезА-А на фиг. 1,Устройство содержит проточнуюкювету 1, представляющую светопроницаемую.трубку квадратногосечения, источник излучения 2, образующий на выходе сформированноесветовое излучение 3, фотоприемник4, подключенный ко входу электронного блока 5 и калибровочный осциллятор б. Проточная кювета 1 и осф.;циллятор 6 расположены на станине 7,которая снабжена средством перемещения. При одном крайнем положениистанины 7 в точку пересеченияосей осветителя 2 и фотоприемника 4вводится осциллятор 6. В другом крайнем положении - проточная кювета 1.Осциллятор б содержит заполненнуюдисперсионной средой 8 эталоннуюкювету 9, внутренний канал которойперегорожен двумя отстоящими другот друга сетками 10 и 11, междукоторыми расположена аттестованнаяпо размеру частица 12.Размеры ячеек сеток 10 и 11 должны быть меньше размера частицы 12.Светопроницаемая трубка с одной стороны торца замкнута; а с другойее торец перекрыт упругой мембраной13, находящейся в контакте с бойком14 побудителя возвратно-поступательного движения 15.В режиме Калибровка калибровочный осциллятор б устанавливаетсяв точке пересечения асей осветителя2 и фотоприемника 4. Одновременновключается побудитель возвратнопоступательных колебаний 15, колебания которого через мембрану 13и дисперсионную среду 8 передаютсяаттестованной по размеру частице12, В начальный момент времени частица находится на сетке 11. В результате воздействия бойка 14 мембранапрогибается, вытесняя дисперсионнуюсреду вверх. При этом частица пере-;4Формула изобретения дУстройство для подсчета частиц поо размерам, содержащее проточную кювету, источник излучения, Фотоприемник, формирователь опорных световыхсигналов и электронный блок, подключенный к выходу Фотоприемника, о т.15 л и ч а ю щ ее с я , тем, что, сцелью повышения точности определенияразмеров частиц, в него введены калибровочный осциллятор, побудительвозвратно-поступательных колебаний,2 О эталонная кювета, причем внутреннийканал кюветы заполнендисперсионнойсредой и перегорджен двумя сетками,симметрично отстоящими от оси источника излучения.,при этом между сет 2;ками помещена аттестованная по размеру частица известных оптическихсвойств, а один торец кюветы перек-,рыт упругой мембраной, находящейся"в контакте с побудителем возвратяоЗО поступательных колебаний.Источники информации,прИнятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 953715,,кл. 356-102, опублик. 1961.2. А 1 ехапйег Е. ИагСепз, Еггогз1 п МеазигещепС апд Соцп 11 пд ой РагЫс 1 ез Пз 1 пд Ыдй 1 Яса 1 йег 1 пд, Юоцгпа 1 оК Ю)е А 1 г Ро 11 Ш 1 оп СопСго 1Аззос 1 а 11 оп, Оа 1., 1968, 18.10, 661(прототип). секает поток светового излучения и задерживается сеткой 10, . При обратном ходе бойка мембрана, а вме-. сте с ней и дисперсионная среда с частицей возвращаются в исходное положение. При многократных коле. - . баниях частица рассеивает световыа импульсы, имитирующие сигналы, образующиеся при протекании через кюве ту строго ионодисперсных частиц, Световые сигналы воспринимаются фотоприемником 4 и трансформируются в пропорциональные-электрические импульсы. Последние в электронномблоке 5 используются в качестве кали бровочных импульсов для автоматической регулировки коэффициента усилие до уровня, при котором данные импульсы начинают регистрироваться в калибруемом счетном канале электронного блока.После калибровки осуществляется замещение осциллятора проточной кюветой, устройство переводится в режим Измерение. При протекании через проточную кювету измеряемой среды в моменты пересечения частицами потока 3 зонырегистрации) образуются световые импульсы, каждый из которых пропорционален по амплитуде размеру соответствующей частицы. Световые сигналы после преобразования в Фотоприемнике посту пают в электронный блок, в котордм происходит их регистрация. При этомв откалиброванном.счетном канале ,электронного блока регистрируются только те частицы измеряемой среды, которые по размерам и оптическим свойствам тождественны аттестованной частице осциллятора. Данное устройство позволяет значительно повысить точность опредеЛения размеров подсчитанных частиц для широкого .класса дисперсных систем, упростить процесс калибровки.Заказ 867 4/5 лиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Цбектная, 4 55 .Тираж 887 ВНИИПИ Государственного Но делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаПэдписное митета ССС ткрытий ская наб.,