Лазерный спектрометр аэрозолей

Авторы патента:

G01N15/02 - определение размеров частиц или распределения их по размерам (G01N 15/04,G01N 15/10 имеют преимущество; путем измерения осмотического давления G01N 7/10; путем фильтрации B01D; путем просеивания B07B)

Изобретение относится к устройствам для определения размеров и зарядов аэрозольных частиц и может быть использовано для контроля различных технологических процессов с участием аэрозолей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет получения дополнитсльной информации о ТСФЧДР частицы . Лэроэольнор сопчо ВМПОПНРНО п виде двух соосшгх кп.нлчог, примем внутренний канал вмгючнен цилиндрическим , а внешний канал гостит из цншшдричегкой части, коническою CVXPHHF и капиттяра, отопленного в виде набора из на ewe трех металлических колеи, разделенных днэлектричрскимп. ICpoM к.ч-0, и устройство помимо блока преобразования cm нала с фотоприемника пврпенм Ьчок преобразования сигнлча тока носителей заряда, РХОД которого соединен с металлическими копьцаьш сопла, и датчик скорости потока, установленный п птуцере дня откачки газа, блок синхронизации, которого соединены с выхочамн блоков преобразования сигнл-ш и выходом датчика скорости потока, и чапоминаыцее устройство, иход которого соединен с выходом блока синхронизации . 1 ил. с Ј

СОК)3 СОВЕТ(НИХ соцйАлистичесн их

РЕСПУВЛИН

А1 (51) 5 С О1 Л 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH»DMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Лазер»»ый» спектрометр аэрозолей содержит лазер, обрлзовл»»»»ьп» гаэоразрядной трубкой 1 » зеркалами 2 резона- ) тора, аэрозольное сопло, состоящее из вненнего канала 3 и внутреннего канала 4 с металлическим»» и диэлектрическими коль»»л»»»» 5»» 6, щтуцер 7 для от- Ф качки газа, формирователь 8 потока й. рассеянных лучей с линзой 9, »з»о»сусирувщей рассеянный свет на потопр»»емник

10, датчик 11 скорости потока, уста новленный г, п»туцере длл итклчки газа, блоки 12 и 13, преобрлзовлнил сигнала, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ»ЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И OTHE ЬГГИЯМ

ПРИ VHHT СССР

1 (46) 15. 05 ° 91. Бк»л . Ф 18 (21) 4635113/25 (22) 12. 01,89 (72) П.П.Полуэктов, С.1! Гурк»тблев, А. H. Ñåìb»KE»»», R. Л.Илслл»»к»»н и Г.У. Ко»»о»»ейцев (53) 543. 275 (088. 8) . (56) Д»»дебул»»дэе И.К., Цаглрели Н.П, Прибор ТРЕК для измерения злрлцов и масс аэроэольных частиц. вЂ” Приборь

»и техника эксперимента, Р 2, 1986, с.233.

Авторское свидетельство СССР

Р 598394, кл, Г 01 П 25/18, 1976. (54) ЛАЗЕРШУ". СПЕКТРОИГТР АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам для определенил размеров и зарядов аэрозольпых частиц и может быть использовано для контроля различных технологических процессов с участием аэрозолей. Цель изобретения. вЂ” расширение функциональных воз»»ожностей устройства за счет получения дополИзобретение относится к устройствам для определения размеров и зарядов аэрозольных частиц и »»Ожет быть использовано для контроля рлзличных технологических процессов с участием аэрозолей.

Цель изобретения вЂ” раса»ирение функц»»ональных возможностей устройства за счет получения пополнитечьной индормации о заряде части»»» .

Сущность изобрете»»»»я пол няется чертежом, на котором показл .л прин:ципиальная схема устройс»в",. нительной»»»»»»»ор»»л»»ш! о злрлде частицы. Лэроэольное со»1»О в»»пол»»е»»О в в»»де двух соос»»»гх кл»»алов, »»р»»че»г внутренний клнл!I выполнен»ц»л»»»»»»р»»чепкин, а внеpl»»!»» клнлл <:остo»»ò иэ

ЦИЛИНДРИЧЕГ.КОй ЧЛСти, КОЦИЧаСКОГО с уж е н и я и к E»l I »!E!»»»» l R в» »л О ч»» е l l l (o Г О в ниде нлборл из lip . »енсе трех метлллических колен, рлзделенных диэлектрическ»»мп. Кроме т» гО, в устройство помимо блока прсобрлзоллнил сигнала с .Аотоприем»»»»ка лведегнl блок прсобрлэовлнил сигнлла тока смещения носителей злрлдл, вход которогo соединен с метлллическими кольцами сопла и длтч»»к с!»Оросте! потока 1 уста»»ов»»е»»»»»»»» в к»туцере длл откачки газа, блок синхронизации, вхо,bl Koto

РОГО СОЕДИНЕНЬ» С В»»ХО»»Л»»»» бЛОКОВ преобразован»»и сигнллл и выходом датчика скорости потока, и злпоми наыцее устройстго, вход которого соединен с выходом блока синхрони- эац»п». 1 ил.

3 15845 блок 14 синхронизации и запоминающее устройство 15, Устройство работает следующим образом.

Аэрозольные частицы подаются во внутренний канал 4 аэрозольного сойла.

Поток чистого воздуха, подаваемый во внешний канал 3 аэроэольного сопла, формирует тонкую диаметром (6200 мкм). цилиндрическую струю анализируемой .пробы воздуха. При пролете заряженной частицы в отверстие металлических колец 5 я них индуцируется ток смещения носителей заряда, который усиливается и преобразуется в цифровой код в блоке 12 преобразования сигнала, После выхода из аэрозольного сопла аэроэольная частица пролетает через луч.лазера. Излучение, рассеянное

20 частицей, выделяется формирователем

8 потока рассеянных лучей и линзой

9 фокусируется на фотоприемник 10.

Сигнал с фотоприемника 10 усилйвается.и преобразуется. в цифровой код блоком 13 преобразования сигнала.

Блок 14 синхронизация формирует временную привязку сигналов от блоков

12 н 13 .преобразования, соответствующих одной и той же частице, и передает цифровой код, соответствующий раз.меру и заряду каждой аэрозольной частицы в запоминающее устройство 15.

Для компенсации ошибок, связанных с пульсациямн скорости потока, временная привязка сигналов в блоке 14 синхронизации 14 осуществляется с поправкой на величину сигнала от датчика 11 скорости потока.

Формирование тонкой струи воздушной пробы, содержащей аэрозоль, позволяет увеличить чувствительность спектрометра при измерении зарядов . эа счет уменьшения диаметра. капиллярной части сопла, выполненной из колец

5 и 6, до 0,4-0,8 мм. Внешние металлические кольца подключают к "схем..иому нулю" блока 12 преобразования .сигнала, внутреннее кольцо (или несколько колец в дифференциальном включении в схему) является датчиком заря-50 да. Внешние кольца формируют чувствительный объем датчика и экранируют

;его от внешних полей. ф

Блоки 12 н 13- преобразования сигнала осуществляют. усиление выходных сигналов и сжатие динамического диапазона до стандартного интервала О,110 В. Затем эти сигналы преобразуются в цифровой код быстродействующими

АЦП. Блок 14 синхронизации формирует полный цифровой код, включающий информацию о размере частицы, ее заряде и знаке заряда н пересылает его в запоминающее устройство 15. Данные из запоминающего устройства 15 могут выводиться на печать или, что предпочтительнее, на ЗЯИ, которая преобразует их в Аорму набора распределений по зарядам для каждого заданного интервала размеров частиц.

Формула изобретения

Лазерный спектрометр аэрозолей, садержаций лазер, аэрозольное сопло, инжекгирующее аэрозольпые частицы в резонатор лазера, штуцер для откачки газа, формирователь потока рассеянных лучей, фотоприемник и блок преобразования сигнала, соединенный с выходом фотоприемника, о"т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей за счет получения дополнительной информации о заряде частицы, аэрозольное сопло выполнено в виде двух соосных каналов, причем внутренний канал выполйен цилиндрическим, а внешний канал состоит из цилиндрической части, конического сужения цилиндрической части и капилляра, выполненного в виде набора из не менее трех металлических колец, разделенных диэлектрическими кольцами, в него введены дополнительный блок преобразования сигнала, вход которого соединен с металлическими кольцами сопла, датчик скорости потока, установленный в штуцере для откачки газа, блок синхронизации, входы которого соединены с выходами блоков преобразования сигнала и выходом датчика скорости потока, и .запоминающее устройство, вход которого соединен с выходом блока синхронизации.! 584552

Составитель Н. Гриценво

Тсхред А. Кравчук Корректор С Л1екмар

Редактор- Л. Курасева

Заказ 2445 ; Тираж 392 Подписное

ВНИНПЙ Госудавственвоео конфета но изобретенияею и открытиям при ГКНТ СССР

113625, ФЬсква, %-35, Рауесваа наб., д. 4/5

Произа щютвеннеэздфюеавсний комбинат "Палевт", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к области исследования физических свойств сыпучих материалов (рудного и нерудного минерального сырья, цемента, щебня, гравия, продукции сельского хозяйства) и может быть использовано для автоматического контроля крупности их частиц

Оптический пылемер // 1583797

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля за содержанием сажистых частиц в дымовых газах промышленных топок в угольной, химической, металлургической промышленности, а также в энергетике

Устройство для определения среднего размера токопроводящих дисперсных материалов // 1583796

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройству для определения среднего размера токопроводящих дисперсных материалов

Способ определения среднего размера глобул водонефтяных эмульсий // 1583795

Изобретение относится к оптическим методам контроля дисперсных систем и может быть использовано в нефтяной, химической, пищевой и др.отраслях промышленности

Устройство для определения отмывающей способности буферных жидкостей // 1582082

Изобретение относится к способам определения отмывающей способности буферных жидкостей, применяемых при цементировании обсадных колонн, и может быть использовано буровыми предприятиями нефтегазодобывающей промышленности

Устройство для измерения средней крупности измельченного материала, обладающего магнитными свойствами // 1582081

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для контроля параметров магнитных материалов и может быть использовано в горнорудной и других отраслях промышленности

Способ контроля загрязнения фоторезиста микрочастицами // 1579204

Изобретение относится к контрольно - измерительной технике, в частности к оптическим способам контроля загрязненности жидких сред, и может найти применение в электронной промышленности при контроле качества фоторезистивных материалов

Устройство для определения размеров и концентрации светорассеивающих частиц // 1578590

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам интегрального контроля параметров взвешенных частиц, и может быть использовано в коллоидной химии, биологии, медицине

Устройство для определения запыленности воздуха // 1578589

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля параметров пылегазовых потоков и может быть использовано для контроля загрязненности окружающей среды

Способ определения характеристик эмульсий // 1578588

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля жидких дисперсных сред, в частности эмульсий, и может найти применение, например, при исследовании движения вязких жидкостей

Устройство для дисперсного анализа размеров взвешенных частиц // 2102719

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров частиц загрязнителя в рабочей жидкости и может быть использовано в машиностроении и на транспорте для диагностике трущихся узлов машин

Поглотительный прибор для оценки экологической чистоты воздушного бассейна // 2102720

Изобретение относится к анализу экологического состояния и мониторинга окружающей среды, в частности воздушного бассейна

Устройство для отбора и концентрирования проб аэрозолей // 2133024

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для отбора проб аэрозоля с малыми концентрациями из воздуха и может быть использовано для исследования состава аэрозолей совместно с любым анализатором аэрозолей

Устройство контроля запыленности воздуха // 2147739

Изобретение относится к области охраны труда, в частности к приборам для измерения запыленности воздуха

Интерференционный способ измерения размеров и концентрации аэрозольных частиц и устройство для его реализации // 2148812

Изобретение относится к оптико-интерференционным способам и устройствам для измерения размеров и концентрации полидисперсных аэрозольных сред и может быть использовано в измерительной технике

Устройство для определения размеров и числа частиц в жидкости // 2149379

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизированного измерения размеров и числа частиц в проточных средах, в объемах технологических аппаратов, для оценки качества и эффективности технологических процессов

Устройство для определения размеров и числа частиц в жидкости // 2149380

Способ и система для определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала // 2154814

Изобретение относится к области измерительной техники

Способ исследования микрообъектов // 2154815

Изобретение относится к средствам для исследования и анализа частиц и материалов с помощью оптических средств и может быть использовано в медицинских исследованиях, геофизике, механике, химии, порошковой металлургии, при контроле загрязнений окружающей среды и т.д

Устройство для измерения концентрации суспензии // 2178555