Устройство для измерения дисперсного состава частиц в потоке жидкости или газа
Изобретение относится к измерительной технике, в частности - к устройствам измерения дисперсного состава частиц, взвешенных в жидкости или газе, и может быть использовано в химической технологии , геофизике, при контроле загрязнений окружающей среды, для контроля запыленности производственных помещений. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений путем устранения погрешности, вызванной шумами фотоумножителя. Сущность изобретения состоит в том, что для регистрации частицы освещают источником 1 света. Используют первый и второй фотоумножители - соответственно 5 и 6. Одновременный приход сигналов от двух фотоприемников на логические элементы И 18 разрешает прохождение выходных сигналов амплитудного анализатора 17 на счетчики 20. Шумовые импульсы, генерируемые двумя фотоумножителями, имеют малую вероятность совпадений по времени. Поэтому они не могут быть пропущены-через логические элементы И 18, что исключает их регистрацию счетчиками 20. 1 ил. СО с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4117687/25 (22) 23.06.86 (46) 07.03,92. Бюл,№9 (72) А.Я.Ефремов, В.Ф.Фролов и Е,А.Чайковская (53) 66.063,62 (088.8) (56) Rev.Sei.lnstrum, 1980, 51, ¹ 8, р. 1049— 1055. Авторское свидетельство СССР N 817534, кл. G 01 N 15/00, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ЧАСТИЦ В ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА (57) Изобретение относится к измерительной технике. в частности — к устройствам измерения дисперсного состава частиц, взвешенных в жидкости или газе, и может . быть использовано в химической технологии, геофизике, при контроле загрязнений „„5U 1718047 А1 окружающей среды, для контроля запыленности производственных помещений. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений путем устранения погрешности, вызванной шумами фотоумножителя. Сущность изобретения состоит в том, что для регистрации частицы освещают исто ником 1 света. Используют первый и второй фотоумножители — соответственно 5 и 6. Одновременный приход сигналов от двух фотоприемников на логические элементы И 18 разрешает прохождение выходных сигналов амплитудного анализатора 17 на счетчики 20. Шумовые импульсы, Генерируемые двумя фотоумножителями, имеют малую вероятность совпадений по времени, Поэтому они не могут быть пропущены. через логические элементы И 18, что исключает их регистрацию счетчиками 20. 1 ил. 1718047 Изобретение относится к измерительной технике, s частности к устройствам измерения дисперсного состава частиц, взвешенных в газах или жидкостях, и может быть использовано в химической технологии при контроле загрязнений окружающей среды и для контроля запыленности производственных помещений. Цель изобретения — повышение точности измерения путем устранения погрешности, вызванной шумом фотоумножителя. На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения дисперсного состава частиц в потоке жидкости или газа. Устройство содержит источник 1 света, первый, второй и третий фокусирующие элементы 2 — 4, первый и второй фотоумножители 5 — 6, первый и второй светопередающие узлы 7 и 8, прерыватель 9, первый, второй и третий усилители 10 — 12, первый и второй пороговые элементы 13 и 14, блок 15 усреднения, блок 16 управления, амплитудный анализатор 17 логических элементов И 18, блок 19 стробирования, счетчики 20. Устройство работает следующим образом, Источником света 1 и фокусирующим элементом 2 формируется зондирующий пу.чок света, который фокусируется в области пересечения с осью потока газа или жидкости, создаваемого блоком прокачки. Часть зондирующего пучка света через прерыватель 9, первый и второй светопередающие элементы 7 и 8 подается на первый, второй фотоумножители 5 и 6. Первый и второй фотоумножители 5 и 6, расположены симметрично относительно оптической оси источника света 1 и ориентированы через второй и третий фокусирующие элементы 3 и 4 на область пересечения зондирующего пучка света с потоком жидкости или газа, содержащим исследуемые частицы, То есть на каждый из фотоумножителей может поступать свет, рассеянный частицами, и периодически через прерыватель 9 часть прямого светового пучка. В соответствии с периодическими сигналами, формируемыми в блоке 16 управления, прерыватель 9 периодически открывает и закрывает доступ света на входные аппертуры первого и второго светопередающих элементов 7 и 8. Во время открытого состояния прерывателя 9 на выходах фотоумножителей 5 и 6 формируются импульсы опорного напряжения, Их амплитуда зависит от яркости источника 1 света и коэффициентов усиления первого и второго фотоумножителей 5 и 6. Во время закрытого состояния прерывателя 9 на выходах фотоумножителей 5 и 6 формируются полезные импульсы, вызванные рассеянием зондирующего пучка на исследуемых частицах, а также шумовые импульсы, Блок 15 усреднения сигналов преобразует опорные импульсы, поступающие на его вход через первый усилитель 10 с выходов обоих фотоумножителей 5 и 6, в постоянное опорное напряжение. Короткие импульсы, вызванные рассеянием на частицах, и шумовые импульсы не влияют на уровень выходного опорного напряжения блока 15 усреднения, Это опорное напряжение управляет работой первого и второго пороговых элементов 13 и 14, а также амплитудного анализатора 17. В зависимости от величины импульсов полезного сигнала или шума, поступающих на вход амплитудного анализатора 17, на его соответствующих выходах появляются счетные импульсы, Для прохождения этих импульсов через соответствующие логические элементы И 18 необходимо, чтобы на два других входа каждого из них одновременно поступили бы разрешающие импульсы с выходов первого и второго пороговых элементов 13 и 14. Логические элементы И 18 пропускаюттолько полезные импульсы, вызванные рассеянием на частицах, поскольку шумовые импульсы распределены во времени случайно и одновременное появление шумовых импульсов на выходах обоих фотоумножителей 5 и 6 маловероятно. Блок 19 стробирования, синхронизованный блоком 16 управления с работой прерывателя 9, пропускает на счетчики 20 только импульсы в те периоды времени, когда прерыватель находится в закрытом состоянии, т,е, в период измерения импульсов рассеяния, Количество логических элементов И 18 счетчиков 20 равно числу ступеней селекции амплитудного анализатора 17, которое равно числу ступеней селекции частиц по размерам. Изменение яркости источника 1 света или коэффициента усиления фотоумножителей 5 и 6, которое может произойти с течением времени, скомпенсировано соответствующим изменением опорного напряжения и не влияет на результаты измерений, Повышение точности определения дисперсного состава частиц достигается за счет устранения влияния шумов фотоумножителей. Формула изобретения Устройство для измерения дисперсного состава частиц в потоке жидкости или газа, содержащее источник света и последова1718047 40 50 Составитель Р,Иванов Редактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор Т,Малец Заказ 874 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тельно размещенные на его оптической оси первый фокусирующий элемент, прерыватель, входная аппертура первого светопередающего узла, оптически связанного с первым фотоумножителем, ориентированным под прямым углом к направлению оптической оси источника света и оптически сопряженного через второй фокусирующий элемент с областью пересечения оптической оси источника света и оси потока жидкости или газа, создаваемого узлом прокачки, расположенной между первым фокусирующим элементом и и рерывателем, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом блока стробирования, и выходов которого соединены с соответствующими входами и счетчиков, число которых соответствует числу ступеней селекции частиц по размерам, первый усилитель, первый вход которого соединен с выходом первого фотоумножителя, а выход — с первым входом амплитудного анализатора и входом блока усреднения, выход которого соединен с вторым входом амплитудного анализатора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения погрешности, вызванной шумами фотоумножителя, в него введены второй фотоумножитель, третий фокусирующий элемент, второй светопередающий узел, второй и третий усилители, первый и второй пороговые элементы, и логических элемен5 тов И, причем второй фотоумножитель, расположенный симметрично первому фотоумножителю и на его оптической оси, оптически сопряжен через третий фокусирующий элемент с областью пересечения on10 тической оси источника света и оси прокачиваемого потока газа или жидкости, а также через второй светопередающий узел с областью на оптической оси источника света вблизи расположения входной an15 пертуры первого светопередающего узла, вход второго усилителя соединен с выходом первого фотоумножителя, а выход — с первым входом первого порогового элемента, второй вход которого соединен с вторым 20 входом второго порогового элемента и выходом блока усреднения, а выход с первыми входами и логических элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока стробирования, вторые вхо25 ды — с соответствующими п выходами амплитудного анализатора, а третьи входы — с выходом второго порогового элемента, первый вход которого через третий усилитель соединен с вторым входом первого усилите30 ля и выходом второго фотоумножителя, 
