Устройство для определения содержания взвешенных частиц в жидких средах

 

Использование: измерительная техника . Сущность изобретения: проекционная оптическая система выполнена в виде полых световодов, одни торцы которых герметичны и оптически связаны с фотоприемниками , а другие погружены в анализируемую мощность, или в виде линзы. 2 з.п,ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 21/49

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861321/25, 4861349/25 (22) 09.07.90 (46) 30.12,92. Бюл, N. 48 (72) Ю.Д. Думаревский, Т,В. Захарова, В.А, Овечкин, А.B. Поликарпов, Л,В. Медведева и В.В. Панченко (56) Бродский В.Я. и др, Известия АН СССР, Сер, биологическая, 1955, N6,,с,108.

Авторское свидетельство СССР

N.462119, .кл. .G 01 N 21/49, 1976.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения мутности жидкостей в отдельных пробах и в потоке.

Известно устройство для определения концентрации вещества по оптической плотности среды, состоящее из последовательно расположенных и оптически связанных источника излучения, кюветы с прозрачными окнами, фоточувствительного элемента, Измеряется интенсивность излучения, прошедшего через кювету с анализируемой жидкостью.

Недостатком устройства является существование погрешностей измерений, обусловленных отложением различных солей и взвешенных частиц на внутренних поверхностях окон кюветы и их запотеванием.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения содержания взвешенных частиц в жидкости, состоящее из проточной кюветы в виде колонны, имеющей входной патрубок и сливное отверстие, содержащей

„„ Ы„„178488О А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ В

ЖИДКИХ СРЕДАХ (57) Использование; измерительная техника. Сущность изобретения: проекционная оптическая система выполнена в виде полых световодов, одни торцы которых герметичны и оптически связаны с фотоприемниками, а другие погружены в анализируемую мощность, или в виде линзы, 2 з.п,ф-лы, 2 ил. расположенные последовательно сверху вниз оптически связанные источник света, первый поляризатор, закрепленный в обойме с возможностью перемещения, второй поляризатор, закрепленный неподвижно, кольцевой фотоприемник, третий поляризатор, закрепленный неподвижно, скрещенный со вторым.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника света, линейно поляризованный первым и вторым поляризаторами в плоскости, перпендикулярной плоскости главного сечения второго поляризатора падает на поверхность находящейся в кювете анализируемой жидкости под углом с нормалью, близким к О, частичо но отражается от поверхности жидкости, частично проходит вглубь, испытывая преломление и рассеяние, Попадание на фотоприемник фона, создаваемого отраженными от поверхности жидкости лучами, являющимися поляризованными, предотвращается третьим поляризатором, скре1784880

20

30

45

55 щенным с вторым. Световые лучи, рассеянные взвешенными в жидкости частицами, не являясь поляризованными, проходят третий поляризатор и возбуждают в фотоприемнике сигнал, по величине которого судят о мутности жидкости.

Недостатком устройства является низкая чувствительность из-за неэффективного использования света, создаваемого источником. излучения, и света, рассеянного взвешенными B жидкости частицами.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Устройство для определения содержания взвешенных частиц в жидких средах содержит оптически связанные источник излучения в виде лазера, проекционную оптическую систему, кювету с входным и сливным отверстиями, фотоприемный блок, соединенный с электронным блоком обработки. Новым в устройстве является то, что источник излучения установлен под углом к дну кюветы, фотоприемный блок содержит, по крайней мере, два фотоприемника,.проекционная система установлена между кюветой и фотоприемником, причем проекционная оптическая система выполнена в виде двух полых световодов по числу фотоприемников, одни концы которых герметичны и оптически связаны .каждый са своим фотоприемником, а другие погружены в анализируемую жидкость, а также вы.полнена в виде линзы.

На фиг.1 и 2 показано предлагаемое устройство.

Устройство содер>кит источник излучения в виде лазера 1, кювету 2, имеющую сливное 3 и входное 4 отверстия, проекционную оптическую систему 5, фотоприемный блок 6, включающий по крайней мере два фотоприемника, соединенный с электронным блоком обработки. На фиг,2 представлена схема устройства с проекционной системой 5, выполненной в виде двух полых световодов (по числу фотоприемников).

Обозначения элементов устройства аналогичны приведенным на фиг.1.

Устройство работает следующим образом. Поток света от источника излучения 1 падает наклонно к дну кюветы 2, содержащей анализируемую жидкость, включающей сливное 3 и входное 4 отверстия. Часть света отражается от поверхности жидкости, а другая часть света проходит в объем, где рассеивается и поглощается находящимися в жидкости взвешенными частицами. С по лощью проекционной оптической системы

5 в плоскости фотоприемного блока 6 формируется изабра>кение Ьптического пути света в анализируемой жидкости. В различных точках сформированного изображения, соответствующим различным длинам пути возбуждающего света в жидкой среде, установлены, по крайней мере, два фотоприемника 7 фотоприемного блока 6, сигналы с которых поступают в электронный блок обработки, где находится их отношение, по величине ко орого судят о мутности жидкости, При использовании в качестве проекционной оптической системы двух полых световодов 5 (по числу приемников) устройство работает следующим образом, Собранный световодами 5 свет, рассеянный обьемами жидкости, одинаковыми по величине, но находящимися на разной глубине по ходу распространения возбуждающего света в жидкости, регистрируется фотоприемниками б, соединенными каждый со своим световодом, сигналы с фотоприемников сопоставляются в электронном блоке обработки. По величине их отношения судят о мутности жидкости.

Техническая сущность изобретения заключается в roM, что обеспечивается более эффективное использование генерируемого источником света излучения и рассеиваемого в обьеме жидкости на взвешенных частицах излучения.

Источник излучения 1 реализуется, на пример, лазером ЛГН-72. Кювета 2 может быть выполнена, например, из оргстекла. В качестве фотоприемников могут быть использованы фотодиоды, Формула изобретения

1.Устройство для определения содержания взвешенных частиц в жидких средах, содержащее оптически сгязанные источник излучения в виде лазера, проекционную оптическую систему, кювету с входным и сливныл отверстиями, фотоприемный блок, соединенный с электронным блоком обработки, от л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности, источник излучения установлен под углом к дну кюве- .

1ы, фотоприемный блок содержит по крайней мере два фотоприемника, а проекционная оптическая система установлена между кюветой и фотоприемником.

2,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что проекционная оптическая система выполнена в виде двух полых световодов ;о числу фотоприемников, одни торцы которых герь:етичны и оптически связаны каждый со своим фотоприемником, а другие погружены в анализируемую жидкость.

3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что йроекционная оптическая система выполнена в виде линзы, 1784880

Яблоку оорооолжи

Асг./

E Елку

Д афа&юю р, Составитель Т.Захарова

Техред М.Моргентал

Корректор М.Ткач

Редактор Т.Горячева

Заказ 4360 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