Фотоэлектрическое устройство определения размеров и концентрации взвешенных частиц

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей. Сущность изобретения: поток частиц освещают световым пучком и регистрируют параметры световых сигналов (амплитудно-временной анализ и анализ длительности или глубины модуляции), формируемых частицами при их пролете через выделенную область потока частиц. Поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, а затем селектор импульсов обеспечивает прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, благодаря чему удается дополнительно подавить 20% импульсов темнового тока, устройство коррекции многократных совпадений подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. Введены два цифро-аналоговых преобразователя: один для управления воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, другой для изменения амплитуды излучения осветителя и регулировки верхнего порогового уровня амплитудной дискриминации, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер, выполняющий функции амплитудного анализа, счета поступающих импульсов и управления цифроаналоговыми преобразователями.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения концентрации и размеров частиц за счет первичной амплитудной дискриминации; временной селекции; устранения погрешностей, вызванных попаданием в счетный объем одновременно несколько частиц, и упростить дальнейший процесс амплитудного анализа с помощью персонального компьютера. 9 ил.

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей.

Известен способ анализа взвешенных частиц (Пат. RU 2102719, G01N 15/02, от 20.01.1998), состоящий в том, что импульсные электрические сигналы от фотоэлектрического преобразователя усиливают, производят выделение локальных максимумов в анализируемых импульсах и формируют отдельные импульсы амплитудой, равной величине этих максимумов, которые затем подвергают амплитудному анализу с целью определения размеров частиц.

Недостатком данного способа является искажение выходного сигнала из-за отсутствия учета шумовых фотоэлектрических импульсов темнового тока, что приводит к увеличению погрешностей измерений.

Известен способ дисперсного анализа взвешенных частиц (Беляев С.Г., "Оптико-электронные методы измерения параметров аэрозолей". М.: Энергоиздат, 1987), состоящий в том, что импульсные электрические сигналы первичного фотоэлектрического преобразователя усиливают, анализируют по амплитуде и определяют число и размеры частиц.

Недостатком данного способа является искажение получаемой информации из-за совпадений частиц в чувствительном объеме и, вследствие этого, низка величина предельно измеряемой концентрации.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является способ анализа взвешенных частиц и устройство для его осуществления (А.с. SU 1516889, G01N 15/02 от 23.10.1989). Согласно этому способу применяется принудительное прерывание импульса, если его длительность превышает длительность одиночного импульса, и отбор для анализа только тех импульсов, которые отстоят от последующих и предыдущих на время, большее, чем время прерывания. Таким образом, из каждого импульса, длительностью больше некоторой величины, определяемой, как длительность одиночного импульса, формируется серия импульсов количеством, на единицу большем целой части отношения длительности входного импульса к указанной величине.

Недостатком указанного устройства является искажение получаемой информации о концентрации частиц и их размере из-за того, что в чувствительном объем датчика частицы движутся с различными скоростями и, следовательно, электрические импульсы на выходе фотоприемника имеют различную длительность, и принудительное прерывание через определенный промежуток времени может привести к тому, что импульс, длительность которого превышает величину, определяемую как длительность одиночного импульса, вызовет формирование двух или более импульсов на входе амплитудного анализатора, в случае же более коротких импульсов возможен пропуск частиц. Таким образом, в описанном устройстве не учитывают возможных различий в длительности импульсов на выходе фотоприемника, имеющих место в некоторых конструкциях фотоэлектрических датчиков, что приводит к искажениям получаемой информации.

Задачей изобретения является повышение точности измерения концентрации и размеров частиц.

Поставленная задача решается тем, что фотоэлектрическое устройство определения размеров и концентрации взвешенных частиц, содержащее осветитель, на оптической оси которого размещен счетный объем, с которым через объектив оптически сопряжен фотоприемник, пороговый элемент, три элемента И, два одновибратора, два инвертора, элемент ИЛИ, аналоговый ключ, отличающееся тем, что для повышения точности измерений в него дополнительно введены усилитель, второй пороговый элемент с регулируемым пороговым уровнем, элемент НЕ, триггер, два аналоговых ключа, линия задержки, два элемента И, аналого-цифровой преобразователь, два цифроаналоговых преобразователя, блок управления осветителем, воздуходувка, блок управления воздуходувкой, персональный компьютер.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении точности измерения концентрации и размеров частиц.

Этот результат достигается тем, что устройство определения размеров и концентрации взвешенных частиц состоит в освещении потока частиц световым пучком и регистрации параметров световых сигналов (амплитудно-временной анализ и анализ длительности или глубины модуляции), формируемых частицами при их пролете через выделенную область потока частиц. Поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, а затем селектор импульсов обеспечивает прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, благодаря чему удается дополнительно подавить 20% импульсов темнового тока, устройство коррекции многократных совладений подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. Введены два цифроаналоговых преобразователя: один для управления воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, другой для изменения амплитуды излучения осветителя и регулировки верхнего порогового уровня амплитудной дискриминации, аналого-цифровой преобразователь позволяет проводить дополнительную обработку полученных импульсов с помощью персонального компьютера, который управляет цифро-аналоговыми преобразователями.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для определения размеров и концентрации взвешенных частиц. Устройство содержит осветитель 1, формирующий зондирующий световой пучок 2, счетный объем 3, объектив 4, фотоприемник 5, усилитель 6, амплитудный дискриминатор 7, селектор импульсов 8, устройство коррекции многократных совпадений 9, аналого-цифровой преобразователь 10, цифро-аналоговые преобразователи 11 и 12, блок управления воздуходувкой 13 и воздуходувка 15, блок управления осветителем 14, персональный компьютер 16.

На фиг.2 изображена схема амплитудного дискриминатора (7). Амплитудный дискриминатор содержит: два пороговых устройства 17 и 18, элемент НЕ 19, первый 20 и второй элементы И 22, триггер 21, элемент ИЛИ 23, аналоговый ключ 24.

На фиг.3 изображена схема селектора импульсов (8). Селектор импульсов содержит: линию задержки 25, элемент И 26, аналоговый ключ 27.

На фиг.4 изображена схема устройства коррекции многократных совпадений (9). Устройство коррекции многократных совпадений содержит первый 28 и второй 33 элементы И, первый 29 и второй 30 одновибраторы, первый 31 и второй 32 инверторы, аналоговый ключ 34.

На фиг.5 - изображена эпюра напряжения U8 на выходе селектора импульсов.

На фиг.6 - изображена эпюра напряжения U28 на выходе первого элемента И.

На фиг.7 - изображена эпюра напряжения U30 на выходе второго одновибратора.

На фиг.8 - изображена эпюра напряжения U34 на выходе аналогового ключа.

На фиг.9 изображена подробная структурная схема устройства с пояснением блоков 7, 8 и 9.

Работа устройства (фиг.1) осуществляется следующим образом. Поток исследуемой среды с взвешенными частицами пересекает световой пучок 2 от осветителя 1 в области счетного объема 3. Рассеянный частицами свет собирается объективом 4 на фотоприемник 5. Последний формирует фотоэлектрические импульсы, соответствующие импульсам рассеянного света. После усилителя 6 импульсы подвергаются амплитудной дискриминации 7 с верхним и нижним пороговыми уровнями. Поток пронормированных по амплитуде импульсов после амплитудной дискриминации подвергают обработке в селекторе импульсов 8, обеспечивающим прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину. Далее импульсы подаются на устройство коррекции многократных совпадений 9, которое подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. С помощью аналого-цифрового преобразователя 10 данные поступают на персональный компьютер 16 для дальнейшей обработки. Управление верхним пороговым уровнем амплитудной дискриминации и блоком 14 для изменения амплитуды излучения осветителя 1 осуществляется с помощью цифро-аналогового преобразователя 12. Цифроаналоговый преобразователь 11 управляет блоком 13 для изменения скорости воздуходувки и для регулирования длительности импульсов принудительного прерывания в устройстве коррекции многократных совпадений 9. Программа управления отслеживает параметры получаемых импульсов с выхода аналого-цифрового преобразователя 10 и подает соответствующею команду управления через цифро-аналоговые преобразователи 11 и 12 для изменения скорости воздуходувки 15 и длительности импульсов принудительного прерывания, амплитуды излучения осветителя 1 и верхнего порогового уровня амплитудной дискриминации.

Амплитудный дискриминатор 7 содержит (фиг.2): два пороговых устройства 17 и 18, элемент НЕ 19, первый 20 и второй элементы И 22, триггер 21, элемент ИЛИ 23, аналоговый ключ 24. Верхний пороговый уровень амплитудной дискриминации Uв.АД в амплитудном дискриминаторе обеспечивает фильтрацию импульсов темнового тока. Причины появления шумовых импульсов связаны с термоэмиссией, автоэмиссией или фотоэмиссией прибора. Как следствие этого, средняя амплитуда шумовых импульсов меньше средней амплитуды импульсов полезного излучения. При практически неизменной форме импульсов последнее определяет существенное различие длительностей импульсов шума и импульсов полезного излучения по любому уровню амплитудной дискриминации. Выбор верхнего уровня Uв.АД амплитудной дискриминации в районе Uв.АД=0.5hm (hm - максимальная амплитуда фотоэлектрического импульса) позволяет уменьшить вклад шумовых импульсов в общем выходном сигнале на 70-80%, тогда как потеря полезного сигнала составляет всего лишь 3-4%. (К выбору порога амплитудной дискриминации одноэлектронного диссектора датчика / С.С. Ветохин и др. // Оптическая и электрическая обработка информации. М.: Наука, 1975). Верхний уровень амплитудной дискриминации задается с помощью цифроаналогового преобразователя 12.

В момент, когда задний фронт импульсов достигнет нижнего порогового уровня Uн.АД<Uв.АД амплитудной дискриминации, завершается формирование выходного импульса амплитудного дискриминатора.

Селектор импульсов 8 содержит (фиг.3): линию задержки 25, элемент И 26, аналоговый ключ 27. Назначение селектора импульсов - отфильтровать импульсы, длительность которых меньше заданной. Для этого применяется линия задержки. Время, на которое требуется задержать сигнал, равно τпор. Сигнал пройдя через амплитудный дискриминатор, попадает на первый вход элемента И. На его второй вход подается тот же сигнал, задержанный на время τпор, равное минимальной длительности импульса, который еще требуется пропустить на выход. В случае, если длительность фотоэлектрического импульса меньше допустимой, то импульс на первом входе закончится раньше, чем появится импульс на втором, и тогда на выходе элемента И ничего не будет. Импульс на выходе появится лишь в случае, когда прямой и задержанный импульсы пересекутся, тогда на выходе временного селектора появится импульс, равный по длительности τ-τпор. Таким образом и выполняется временная селекция.

Устройство коррекции многократных совпадений 9 содержит (фиг.4) первый 28 и второй 33 элементы И, первый 29 и второй 30 одновибраторы, первый 31 и второй 32 инверторы, аналоговый ключ 34. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии (при отсутствии частиц) потенциал на выходе инвертора 31 и на соответствующем входе элемента И 28 равен логической единице. Импульс после селектора импульсов 8 через первый элемент И 28 своим передним фронтом запускает одновибратор 29, который формирует импульс с номинальной длительностью τ, равной времени пролета частиц через световой пучок. Задним фронтом импульс запускает второй одновибратор 30, который управляется цифро-аналоговым преобразователем 11, формирует импульс с длительностью t<<τ. Последний импульс через инвертор 31 закрывает элемент И 28 и аналоговый ключ 34. Таким образом, каждый фотоэлектрический импульс принудительно прерывают на время t через интервал времени после начала импульса τ.

Если импульс с выхода селектора импульсов 8 заканчивается до окончания соответствующего импульса одновибратора 29, то на выходе инвертора 32 устанавливается потенциал "единица". При этом импульс с выхода второго элемента И 33 своим передним фронтом вызывает срыв генерации одновибратора 29. Таким образом, на выходе аналогового ключа 34 из каждого входного импульса с длительностью, большей t+τ, формируется несколько импульсов, количество которых на единицу превосходит целую часть отношения длительности входного импульса к t+τ. Если же длительность входного импульса не превосходит t+τ, то аналоговый ключ 34 пропускает такие импульсы без искажения. На фигуре 5 - изображена эпюра напряжения U8 на выходе селектора импульсов, на фигуре 6 - изображена эпюра напряжения U28 на выходе первого элемента И, на фигуре 7 - изображена эпюра напряжения U30 на выходе второго одновибратора, на фигуре 8 - изображена эпюра напряжения U34 на выходе аналогового ключа.

На фиг.9 изображена подробная структурная схема устройства с пояснением блоков 7, 8 и 9.

В качестве осветителя 1 в устройстве используется лазер.

Таким образом, рассмотренное устройство, в отличие от известных, позволяет получить более высокую точность измерения концентрации и размеров частиц за счет: первичной амплитудной дискриминации; временной селекции; устранения погрешностей, вызванных попаданием в счетный объем одновременно несколько частиц и упростить дальнейший процесс амплитудного анализа с помощью персонального компьютера.

Фотоэлектрическое устройство определения размеров и концентрации взвешенных частиц, содержащее осветитель, на оптической оси которого размещен счетный объем, с которым через объектив оптически сопряжен фотоприемник, пороговый элемент, три элемента И, два одновибратора, два инвертора, элемент ИЛИ, аналоговый ключ, отличающееся тем, что для повышения точности измерений концентрации и размеров частиц в него дополнительно введены усилитель, второй пороговый элемент с регулируемым пороговым уровнем, элемент НЕ, триггер, два аналоговых ключа, линия задержки, два элемента И, аналого-цифровой преобразователь, два цифроаналоговых преобразователя, блок управления осветителем, воздуходувка, блок управления воздуходувкой, персональный компьютер.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно - к фотоэлектрическим устройствам, предназначенным для исследования дисперсных систем. Устройство предназначено для калибровки оптической аппаратуры, измеряющей средний диаметр дисперсных частиц, и содержит кювету с прозрачной жидкостью, измерительный канал, состоящий из микроскопа и фоторегистратора, и осветительный канал, содержащий два источника света с различными длинами волн.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей.

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

Заявляемый способ может найти применение при создании и производстве наноструктурированных пленок из пленкообразующих золей для газочувствительных сенсоров. Способ заключается в том, что изготавливают эталонные образцы с заданной начальной концентрацией наночастиц.

Использование: для калибровки оптической измерительной аппаратуры при оценке среднего диаметра дисперсных частиц. Сущность: заключается в том, что проводят измерения характеристик дисперсной системы калибруемой аппаратурой и фоторегистрирующим прибором с последующим определением зависимости сигнала калибруемой аппаратуры от среднего диаметра частиц, определенного визуально, при этом воздействуют ультразвуком на жидкость, создавая дисперсную систему, освещают ее периодическими импульсами света длительностью Ти≤0,1Туз (где Туз - период ультразвуковых колебаний), синхронизованными с ультразвуковыми колебаниями, во время импульсов света измеряют калибруемой аппаратурой и определяют по результатам фоторегистрации средний диаметр дисперсных частиц (dср.а и dср.ф соответственно), изменяют сдвиг фаз между световыми импульсами и ультразвуковыми колебаниями, а также мощность ультразвука, после чего измерения и фоторегистрацию повторяют до получения требуемого количества калибровочных уровней, определяют калибровочную характеристику как зависимость величины dср.а от dср.ф.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла.

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.

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 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.

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом является повышение точности измерения. Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения геометрического размера диэлектрической частицы, содержащее источник излучения, детектор и усилитель, введены циркулятор, приемо-рупорная антенна, фильтр нижних частот и микроконтроллер, причем выход источника излучения соединен с первым плечом циркулятора, второе плечо которого подключено к приемо-передающей рупорной антенне, третье плечо циркулятора соединено с входом детектора, выход детектора через фильтр нижних частот соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом микроконтроллера. 1 ил.

Способ включает преобразование импульсного напряжения в световой поток, зондирование области исследуемой среды световым пучком. Используют измерительный канал, содержащий исследуемую среду, зондируемую световым пучком, и дополнительный канал, который заполнен очищенной от пыли газовой смесью. Далее в обоих каналах происходит разделение светового потока на широкий и узкий, преобразование световых потоков в электрические сигналы, вычитание сигнала, пропорционального узкому световому пучку опорного канала, из сигнала, пропорционального узкому пучку измерительного канала, синхронное детектирование полученного сигнала и дальнейшая обработка в микроконтроллере, а также вычитание сигнала, пропорционального широкому световому пучку опорного канала, из сигнала, пропорционального широкому пучку измерительного канала, синхронное детектирование полученного сигнала и дальнейшая обработка в микроконтроллере, который определяет по полученным сигналам о широком и узком пучках общую концентрацию пыли и размер частиц пыли. Технический результат - повышение точности измерений среднего размера и концентрации частиц пыли. 2 ил.

Группа изобретений относится к системе и к способу охарактеризовывания частиц в потоке продуктов помола зерна в установке для его помола, где охарактеризовывание включает в себя охарактеризовывание частиц зерна по размеру. В системе и способе охарактеризовывания размолотого материала в размольной установке используются участок облучения для пропуска части потока размолотого материала, содержащий средство облучения частиц в части потока электромагнитным излучением, и участок регистрации для пропуска, содержащий средство регистрации электромагнитного излучения, излучаемого частицами части потока размолотого материала, пропущенной через участок облучения. Средство регистрации содержит отображающую систему и датчик цветного изображения для отображения на нем частиц посредством излученного ими электромагнитного излучения. Датчик цветного изображения содержит элементы изображения для спектрально-избирательной регистрации отображенного на них электромагнитного излучения. Участок регистрации содержит светящееся средство или выполненное и расположенное с возможностью регистрации частиц размолотого материала с помощью комбинации проходящего и падающего света. Изобретения обеспечивают повышение скорости и точности регистрации свойств потока продукта помола. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Согласно способу производят сканирование изображения сферических частиц круговым оптическим пятном и определяют площадь их проекций. Диаметр пятна выбирают меньше нижней границы диапазона диаметров изображения частиц. Выделяют из изображения области, в которых площадь пересечения сканирующего пятна с изображениями частиц равна площади сканирующего пятна. Площадь проекции каждой частицы определяют как площадь круга, диаметр которого равен сумме диаметра сканирующего пятна и диаметра выделенной в этой частице области. Технический результат - исключение оператора и автоматизация обработки изображений. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к оптическим методам регистрации агрегации частиц при проведении иммунохимических реакций, например, с применением частиц микронного размера с иммобилизованными на них реагентами. При протекании реакции такие частицы агрегируют, образование агрегатов регистрируется турбидиметрическим или нефелометрическим методом. Из-за больших размеров исходных частиц их взаимное сближение за счет броуновского движения происходит медленно, а образование агрегатов происходит неоднородно по реакционному объему, поэтому для увеличения скорости агрегации и точности ее наблюдения суспензию реагентов необходимо перемешивать. Перемешивание осуществляют или за счет циклического движения магнитных частиц, помещаемых в смесь, или потоком смеси в режиме затопленной струи, или путем возвратно-поступательного перемещения смеси вдоль кюветы, что значительно ускоряет реакцию и увеличивает точность измеряемой кинетики. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла. Устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами включает лазер в качестве источника зондирующего излучения, светоделитель (полупрозрачное зеркало), объектив, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, электронно-вычислительную машину, ультразвуковой генератор и излучатель ультразвуковых колебаний. Также устройство содержит канал контроля металлических частиц, располагающийся внизу масляного поддона картера двигателя, и канал контроля угарных частиц, располагающийся па высоте минимального уровня масла в картере. При этом каждый из каналов содержит фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и излучатель ультразвуковых колебаний. Также устройство содержит цифроаналоговый преобразователь и коммутатор для возможности последовательного переключения излучателей ультразвуковых колебаний в каналах контроля. При этом все ультразвуковые излучатели управляются через цифроаналоговый преобразователь электронно-вычислительной машиной, в соответствии с математической моделью колебаний поверхности частицы от воздействия облучений и с параметрами температуры, получаемой при помощи датчика температуры, усилителя и аналого-цифрового преобразователя. Техническим результатом является повышение точности измерения угарных и металлических частиц, повышение информативности данных для оценки концентрации взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в масле, в частности дает возможность контролировать качество работы двигателя, оставшийся ресурс работы масла до его замены. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптико-электронным способам контроля и регулирования параметров дисперсных сред. По зарегистрированному импульсному световому изображению рассеченной плоской с малой толщиной части факела распыла определяют параметры распыла капель в данной части факела с помощью системы единиц дисперсности на основе формулы объема шара (сферы) капли, для чего в указанном изображении производят сортировку и подсчет количества капель стандартных классов диапазонов микроскопических размеров в их смежной последовательности. Для реализации способа разработана двухлазерная установка с цифровыми устройствами обработки сигналов изображений и ЭВМ. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности способа и установки за счет измерения скоростей диспергированных капель и получения результатов оценки параметров факела распыла посредством анализа величин приведенных интегральных объемов капель на единицу площади с сортировкой по последовательности смежных диапазонов размеров капель. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы в процессе измельчения материала и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, а также в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности. Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы включает периодическое ощупывание частиц материала микрометрическим щупом с преобразованием величины частиц, зафиксированных механизмом ощупывания, в электрический сигнал, пропорциональный их абсолютному размеру. Для чего отбирают пробу пульпы, фильтруют, направляют в кондиционирующую емкость. Затем измеряют плотность пробы в кондиционирующей емкости. При этом разбавляют пробу пульпы водой до состояния, обеспечивающего получение монослоя частичек материала при фиксировании их микрометрическим щупом. Затем производят прокачку разбавленной пробы в режиме циркуляции по контуру, включающему кондиционирующую емкость и камеру измерения. После чего осуществляют измерение крупности частичек материала в циркулирующем потоке, проходящем через камеру измерения, в течение периода времени, длительность которого задается по результатам предварительной калибровки, и производят вычисление содержания контролируемого класса по результатам измерения содержаний промежуточных классов крупности. Техническим результатом является повышение надежности и точности измерений гранулометрического состава материала в потоке пульпы. 4 ил.

Изобретение относится к области измерения характеристик аэрозольных частиц оптическими методами. Способ заключается в измерении ослабления оптического излучения в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Максимальный размер и концентрацию аэрозольных частиц определяют по формулам , , где Dmax - максимальный диаметр частиц, мкм; Cm - массовая концентрация частиц, кг/м3; ρ - плотность материала частиц, кг/м3; l - оптическая длина пути, м; λ∗, - координаты точки выхода на асимптоту функции , мкм; τ(λ) - измеренная спектральная оптическая плотность; α*(λ) - зависимость от длины волны значения параметра дифракции α=νπD/λ, соответствующего абсциссе точки начала отклонения функции Q(α) от функции Qp(α); Q(α) - фактор эффективности ослабления, рассчитанный по точным формулам теории Ми для заданных зависимостей показателя преломления n(λ) и показателя поглощения æ(λ) материала аэрозольных частиц; - фактор эффективности ослабления для релеевского рассеяния. Техническим результатом является повышение точности определения характеристик субмикронных частиц. 4 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт. Техническим результатом является обеспечение проведения измерения дисперсности водогазовой смеси как для прозрачной, так и для непрозрачной дисперсионной среды. Способ включает получение водогазовой смеси под повышенным давлением, отбор пробы водогазовой смеси и перевод ее в измерительную емкость при том же давлении. Перед проведением измерения определяется объем измерительной емкости, а в процессе измерения непрерывно регистрируется изменение давления свободного газа внутри измерительной емкости и объем свободного газа, соответствующее ему приращение объема свободного газа, определятся общее количество газа, содержащегося в отобранной пробе, затем определяется зависимость ΔР от объема свободного газа в емкости, которая затем пересчитывается в зависимость изменения давления (ΔР) от относительной доли текущего значения массы свободного газа miг/mг, где mг - общее количество газа mг, содержащегося в отобранной пробе, miг - текущее значение массы свободного газа, далее определятся радиус газовых пузырьков, содержащихся в доле текущего значения массы свободного газа по формуле: r i = 2 σ Δ P i ,  где σ - межфазное натяжение, и вычисляется функция распределения радиуса пузырьков. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей. Сущность изобретения: поток частиц освещают световым пучком и регистрируют параметры световых сигналов, формируемых частицами при их пролете через выделенную область потока частиц. Поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, а затем селектор импульсов обеспечивает прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, благодаря чему удается дополнительно подавить 20 импульсов темнового тока, устройство коррекции многократных совпадений подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. Введены два цифро-аналоговых преобразователя: один для управления воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, другой для изменения амплитуды излучения осветителя и регулировки верхнего порогового уровня амплитудной дискриминации, аналого-цифровой преобразователь, персональный компьютер, выполняющий функции амплитудного анализа, счета поступающих импульсов и управления цифроаналоговыми преобразователями.Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения концентрации и размеров частиц за счет первичной амплитудной дискриминации; временной селекции; устранения погрешностей, вызванных попаданием в счетный объем одновременно несколько частиц, и упростить дальнейший процесс амплитудного анализа с помощью персонального компьютера. 9 ил.

Наверх