Устройство для определения размеров частиц

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 области контрольно-измерительной техники, в частности к оптическим устройствам контроля дисперсного состава взвешенных частиц, и может найти применение в промышленности для определения размеров и концентрации частиц в воздухе, технологических газах, жидкостях. Целью изобретения является одновременное повышение точности и расширение диапазона измеряемых размеров. Сущность изобретения состоит в том, что излучение осветителя, рассеянное анализируемыми частицами, собирается оптической системой, выполненной в виде голограммы, образованной двумя сферическими потоками, и фокусируется на квадратную диафрагму и экран, имеющий маскирующее покрытие в виде полосы, установленные за гранями светоделительной призмы. Свет от частиц, проходящих вне выделяемого счетного объема, проходит через экран с полосой и попадает на фотоприемник, сигнал с которого запрещает регистрацию сигналов с фотоприемника, установленного за квадратной диафрагмой. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 15 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338383/31-25 (22) 07.12 ° 87 (46) 30.08,90, Бюл. Р 32 (71) Институт электроники АН БССР (72) F..Ê.×åõîâè÷ и И.И.Лакоза (53) 66.063.62 (088.8) (56) Shuster B., Knollenberg R, Detection and sizing of sneal1 particle in an open cavity gas laser, Appl. Opt ° 1972, v. 11, р. 15151520.

Авторское свидетельство СССР и 95706?, кл. G 01 N 15/07, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной T õnHêè, в частности к оптическим устройствам контроля дисперсного состава взвешенных частиц, и может найти применение в промышленности для определения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контроля дисперсного состава взвешенных частиц, и может найти применение в промышленности для определения размеров и концентрации частиц н воздухе, технологических газах, жидкостях.

Цель изобретения вЂ” одновременное повышение точности и расширение диапазона измеряемых размеров.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройстна ° размеров и концентрации частиц в воздухе, технологических газах, жидкостях. Целью изобретения янляется одновременное повышение точности и расширение диапазона измеряемых размеров. Сущность изобретения состоит в том, что излучение осветителя, рассеянное анализируемыми частицами, собирается оптической системой, выполненной в виде голограммы, образованной двумя сферическими потоками, и фокусируется на квадратную диафрагму и экран, имеющий маскирующее покрытие в виде полосы, установленные эа гранями светоделительной призмы.

Свет от частиц, проходящих вне выделяемого счетного объема, проходит через экран с полосой и попадает на фотоприемник, сигнал с которого запрещает регистрацию сигналов с фотоприемника, установленного эа квадратной диафрагмой. 1 ил, I

Устройство содержит осветитель 1, состоящий иэ лазера 2, коллиматора .

3 и фокусирующего объектива 4, кювету

5 с системой 6 прокачки анализируемой среды, голограмму 7, диафрагму 8 с квадратным отверстием, светоделительную призму 9, экран 10, имеющий маскирующее покрытие н лиде полосы, фотоприемники 11 и 12, амплитудный дискриминатор 13 и электронный ключ

14, Устройство работает следующим образом °

1 589142

Световой поток от осветителя, 1 фиксируется в системе 6 прокачки кюветы

5. Этот поток формируется при помощи ,паэера 2, коллиматора 3 и фокусирующего объектива 4. 11ри прокачке анализируемой среды частицы, которые движутся с ней, рассеивают световой поток. Рассеянное частицами излучение попадает на голограмму 7 и восО станавливает эа ней фокусирующийся световой поток, который распространяется под углом к восстанавливающему излучению в направлении предметно о потока, использованного при эапи- 15

Си голограммы, образованной двумя

Сферическими потоками. Излучение, рассеянное частицами вне зоны фокусировки светового потока от осветителя

1, а также излучение, рассеянное 20 стенками кюветы, голограммой не восстанавливается.

Восстановленный голограммой светоВой поток амплитудно делится светоделительной призмой 9 на два потока, адин иэ которых направляется на диафрагму 8, а второй вЂ” на экран 10.

Световые сигналы, прошедшие диафрагму 8 и экран 10, регистрируются фотоприемниками 11 и 12. Диафрагма 8 и экран 10 служат для выделения иэ зоны фокусировки излучения от осветителя 1 счетного объема, в котором освещенность наиболее равномерна.

Если частица проходит вне выделяемо35 г о счетного объема или пересекает его границы, то рассеянное частицей излучение восстанавливает эа голоГраммой световые лучи, которые проХодят мимо маскирующего покрытия экрана 10 и попадают на фотоприемник 12, На выходе фотоприемника 12 формируется электрический сигнал, который поступает в амплитудный дисквЂ” риминатор 13, Импульс с дискриминатора 13 запрещает прохождение сигналов через электронный ключ 14. Уровень срабатывания амплитудного дискриминатора 13 устанавливают выше уровня шумов,на его входе, что обесгечивает формирование импульсов запрета при любых малых сигналах с фотоприемника 12. При движении частиц вне счетного объема, но в его направлении, на выходе фо то приемник а1

12 сигналов не будет, так как полоса маскирующего покрытия экрана ориентирована в направлении движения частиц. В том случае, когда частицы попадают в счетный объем, световые сигналы, полученные при восстановлении голограммы, регистрируются только фотоприемником 11 и электрические сигналы с него проходят через электронный ключ 14. Эти сигналы подлежат дальнейшей обработке и анализу для определения размеров частиц любым известным способом, а именно, как по амплитуде, так и по длительности сигналов . формула изобретения

Устройство для определения раэвЂ” меров частиц, содержащее последовательно расположенные осветитель> кювету с системой прокачки анализируемой среды, оптическую собирающую систему, светоделительную призму, прозрачный экран, имеющий маскирующее покрытие в виде полосы, ориентированной в направлении оси системы прокачки, установленной в плоскости резкого изображения оси потока частиц, и фо-. топриемник, подключенный к амплитудному дискриминатору, втброй фотоприемник, установленный перпендикулярно первому за боковой гранью светоделительной призмы, электронный ключ, информационный и управляющий вход которого соединены соответственно с выходами второго фотоприемника и дисквЂ” риминатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного лов вышения точности и расширения диапазона измеряемых размеров, оно дополнительно содержит установленную пе" ред вторым фотоприемником на оптической оси собирающей системы диафрагму с квадратным отверстием, размер сторон которого равен ширине полосы маскирующего покрытия экрана, а оптическая собирающая система выполнена в виде голограммы, образованной двумя. сферическими потоками.

1589142

Составитель Г.Сергиенко

Редактор А,Ревин Техред,Ц.Сердюкова Корректор С.Шевкун

Заказ 2535 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",. r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Устройство для определения размеров частиц

Изобретение относится к устройствам для определения размеров и зарядов аэрозольных частиц и может быть использовано для контроля различных технологических процессов с участием аэрозолей

Способ контроля крупности сыпучего материала // 1583798

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

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