Прибор для определения дисперсного состава аэрозоля

Изобретение относится к приборам для определения дисперсного состава аэрозоля с помощью электронно-оптических средств. Прибор содержит полый корпус с разъемом электропитания, с разъемом интерфейсного кабеля USB, подключенного другим концом к персональному компьютеру, и со штуцером ввода исследуемого аэрозоля, который соединен с установленным в корпусе аэросепаратором, включающим три ступени, каждая из которых соединена всасывающим каналом с последовательно установленными в корпусе измерительной ячейкой, сменным фильтром и электроаспиратором. В измерительной ячейке образована объектная камера, соединенная с взаимно перпендикулярно установленными лазерным источником света, всасывающим каналом и объективом цифровой видеокамеры, электрический выход которой подключен к разъему интерфейсного кабеля USB. Изобретение позволяет ускорить и полностью автоматизировать процесс измерений и определять дисперсный состав смеси в большом диапазоне размеров исследуемых частиц благодаря предварительному разделению газового потока в аэросепараторе. 2 ил.

 

Изобретение относится к приборам для определения дисперсного состава аэрозоля с помощью оптических средств и может применяться в различных отраслях промышленности, связанных с использованием сыпучих порошкообразных материалов для контроля состояния воздуха рабочей зоны в целях экологического мониторинга.

Известна аналитическая система комплексного анализа и отбора проб для изучения дисперсного состава аэрозолей оптическим методом, содержащая микроскоп, электронный микроскоп и телевизионный микроскоп с волоконно-оптическим осветителем, электронные весы, многоканальный пробоотборник с всасывающими каналами и персональный компьютер для обработки изображений исследуемых объектов в проходящем и отраженном свете в светлом и темном поле (см. описание изобретения к патенту РФ №2145706, МПК G01N 1/22, публикация 20.02.2000 г.)

Недостатком известной системы является наличие сменных подложек, что требует обслуживания системы каждый раз непосредственно перед проведением измерений, при этом существует вероятность преждевременного загрязнения подложек и, как следствие, искажение результатов измерений.

Известен способ определения дисперсного состава аэрозоля, включающий отбор пробы и регистрацию частиц аэрозоля с последующей статистической обработкой результатов, при этом используют компьютеризированную систему обработки видеоизображений и цифровые фотоаппараты или сканеры с переменным дискретным разрешением (см. описание изобретения к патенту РФ №2287805, МПК G01N 21/91, публикация 20.11.2006 г.)

Недостатком известного способа является участие оператора в промежуточных этапах измерений, как-то: транспортировка индикаторной подложки, выбор представительной пробы и исследуемого участка подложки, выбор контрастности обрабатываемого сканированного изображения, как следствие, снижение экспрессности анализа и появление погрешностей, связанных с человеческим фактором.

Задачей заявленного изобретения является повышение точности, объективности и экспрессности получаемых результатов по дисперсному составу аэрозоля, полная автоматизация процесса измерений.

Сущность изобретения заключается в следующем. Прибор для определения дисперсного состава аэрозоля, содержащий полый корпус с разъемом электропитания, с разъемом интерфейсного кабеля USB, подключенного другим концом к персональному компьютеру, и со штуцером ввода исследуемого аэрозоля, который соединен с установленным в корпусе аэросепаратором, включающим три ступени, каждая из которых соединена всасывающим каналом с последовательно установленными в корпусе измерительной ячейкой, сменным фильтром и электроаспиратором, при этом в измерительной ячейке образована объектная камера, соединенная с взаимно перпендикулярно установленными лазерными источниками соответствующей длины волны, всасывающим каналом и объективом цифровой видеокамеры, электрический выход которой подключен к разъему интерфейсного кабеля USB.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан прибор для определения дисперсного состава аэрозоля, общий вид;

на фиг.2 - то же, измерительная ячейка.

Прибор для определения дисперсного состава аэрозоля, содержащий полый корпус 1 с разъемом 2 электропитания, с разъемом 3 интерфейсного кабеля USB, подключенного другим концом к персональному компьютеру 4, и со штуцером 5 ввода исследуемого аэрозоля, который соединен с установленным в корпусе 1 аэросепаратором 6, включающим три ступени 7, каждая из которых соединена всасывающим каналом 8 с последовательно установленными в корпусе 1 измерительной ячейкой 9, сменным фильтром 10 и электроаспиратором 11, при этом в измерительной ячейке 9 образована объектная камера 12, соединенная с взаимно перпендикулярно установленными лазерным источником 13 света, всасывающим каналом 8 и объективом 14 цифровой видеокамеры 15, электрический выход которой подключен к разъему 3 интерфейсного кабеля USB.

Прибор работает следующим образом. Исследуемый аэрозоль отбирается через пробоотборное устройство (на чертеже не показано) за счет разряжения, создаваемого электроаспиратором 11, и через штуцер 5 попадает в аэросепаратор 6, включающий три ступени 7 (I, II, III), здесь происходит разделение аэрозоля на три фракции: I - крупные, в ступени II - средние, в III - мелкие. Затем каждый поток проходит через объектные камеры 6 соответственно каждой из трех измерительных ячеек 9. Дисперсные частицы, проходя по объектной камере 12, входят в луч света, исходящего из лазерного излучателя 13, и отражают часть света, вспышка, увеличенная линзами объектива 14, фиксируется видеокамерой 15, сигнал с которой передается на компьютер 4 для дальнейшей обработки.

Для исключения ошибки камера снимает кадры дискретно, с частотой, исключающей фиксацию одной и той же частицы дважды.

Длина волны лазерного излучателя оптимизирована под размер измеряемой частицы, поэтому в I объектной камере установлен модуль с длиной волны 670 нм, во II - 650 нм, в III - 635 нм.

Кратность увеличения объектива для каждой измерительной ячейки составляет ×75, ×100 и ×150 соответственно для крупных, средних и мелкодисперсных частиц.

Массив полученных с трех камер данных обрабатывается на персональном компьютере. Каждый кадр обрабатывается как растровое изображение светлых пятен на черном фоне, величина этих пятен пропорциональна диаметру частицы. Программно определяется эквивалентный диаметр частиц и их общее количество по каждой отдельно взятой измерительной ячейке, а затем данные суммируются для получения общего дисперсного состава аэрозоля. Так же при известном расходе смеси через прибор и известном количестве частиц реализуется метод счетной концентрации. Полученные результаты представляются в виде таблицы или графика кривой распределения частиц в аэрозоле.

Перед применением прибор тарируется по методу микрофотографий.

Прибор для определения дисперсного состава аэрозоля, содержащий полый корпус с разъемом электропитания, с разъемом интерфейсного кабеля USB, подключенного другим концом к персональному компьютеру, и со штуцером ввода исследуемого аэрозоля, который соединен с установленным в корпусе аэросепаратором, включающим три ступени, каждая из которых соединена всасывающим каналом с последовательно установленными в корпусе измерительной ячейкой, сменным фильтром и электроаспиратором, при этом в измерительной ячейке образована объектная камера, соединенная с взаимно перпендикулярно установленными лазерными источниками соответствующей длины волны, всасывающим каналом и объективом цифровой видеокамеры, электрический выход которой подключен к разъему интерфейсного кабеля USB.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к мукомольной и хлебопекарной промышленностям, в частности к способам определения твердозерности пшеницы. .

Изобретение относится к измерению характеристик частиц в двухфазных средах оптическими методами. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения размеров дисперсных частиц, может быть использовано в двигателях для оценки дисперсного состава выхлопных газов.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в медицине, биологии, экологии, химической промышленности, порошковой металлургии и других областях науки и техники, связанных с анализом взвешенных частиц.
Изобретение относится к области медицины, а именно, к патологической анатомии. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптико-электронным устройствам контроля параметров дисперсных сред. .

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к фотометрии для контроля агрегационной способности частиц коллоидных систем в широких областях техники. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. .

Изобретение относится к способам автоматического измерения частиц потока материала, в процессе мокрого или сухого измельчения в области обогащения полезных ископаемых, в горно-химической, абразивной, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области медицины, а именно к разделу детской и подростковой гинекологии. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в микробиологии, биотехнологии, медицине и т.д

Изобретение относится к способу контроля крупности частиц аналитической пробы

Изобретение относится к способам и устройствам для измерения и предназначено для измерения распределения по размерам частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкости или газе, а именно для оперативного технологического контроля размеров различных нанопорошков при их производстве, в частности в химической и пищевой промышленности, в фармакологии, биологии и медицине

Изобретение относится к области контроля за эксплуатацией технологического или иного оборудования, установленных в помещениях с притоком воздуха, например на АЭС, и направлено на повышение надежности и информативности измерений, что обеспечивается за счет того, что устройство для детектирования течей пароводяной смеси из трубопровода, установленного в помещении, снабженного притоком воздуха, включает датчик, регистрирующий значение относительной влажности в контролируемом помещении, соединенный с устройством обработки информации, при этом устройство дополнительно содержит лазерный датчик аэрозолей субмикронного размера, регистрирующий счетную концентрацию и размеры частиц аэрозолей, снабженный пробоотборной трубкой, входной конец которой установлен в точке выхода воздуха из контролируемого помещения, выход лазерного датчика аэрозолей соединен со входом устройства обработки информации, причем устройство обработки информации дополнительно содержит блок сравнения величины текущего сигнала лазерного датчика аэрозолей с базой данных и блок вычисления корреляций между значениями относительной влажности, счетной концентрации и размерами частиц аэрозолей в воздухе контролируемого помещения, также соединенный с блоком сигнализации

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему способу определения гранулометрических характеристик дисперсных материалов и может быть использовано во многих отраслях промышленности: пищевой, фармацевтической, косметической, химической, строительстве (при определении качества строительных материалов), для контроля взрывчатых веществ, т.е

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в электронной промышленности, медицине, биологии, экологии, химической промышленности, порошковой металлургии и других областях пауки и техники, связанных с анализом взвешенных частиц

Изобретение относится к устройству для разделения сыпучих материалов по размерам частиц в пределах гранулометрического состава и может быть использовано в сельском хозяйстве, а также в химической, строительной, металлургической и других областях промышленности. Ситовый анализатор содержит приводной механизм и набор сит. При этом для повышения эффективности рассева приводной механизм выполнен в виде нескольких, минимум трех, цилиндров с подвижными штоками, проходящими через их центральное отверстие и закрепленными в эластичных тороидах. Тороиды заполнены текучей средой, обеспечивающей пневмоуправление возвратно-поступательного движения в цилиндрах. Изобретение обеспечивает повышение эффективности рассева за счет целенаправленного программирования функций рассева, а также бесступенчатого управления и плавности регулирования процесса. 2 ил.

Изобретение относится к приборам для определения дисперсного состава аэрозоля с помощью электронно-оптических средств

Наверх