Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц



Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц
Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц

Владельцы патента RU 2681256:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота "Военно-морская академия имени адмирала Флота советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц. При осуществлении способа направляют линейно поляризованное излучение на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, и измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме. При этом поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения. Технический результат заключается в повышении точности определения дисперсного состава аэрозоля. 1 ил.

 

Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно - к способам определения характеристик аэрозольного загрязнения атмосферы и может использоваться для измерения размеров частиц атмосферного аэрозоля.

Известен способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц [1], при осуществлении которого используется рассеяния света в малых углах.

Этот известный способ обладает ограниченностью по углу рассеяния, поскольку он предполагает введение сравнительно большого экрана. Таким образом, отсутствует возможность выполнения измерений при достаточно малых углах рассеяния.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды [2], при котором поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, а измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме.

В этом известном решении не учитывается то, что область, на которую направляют поляризованное излучение, частично пропускает направленное поляризованное излучение.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения дисперсного состава аэрозоля за счет исключения мощности частично пропущенного направленного излучения.

В предлагаемом способе используют некоторые существенные признаки прототипа, а именно: в нем осуществляют процесс аспирации; осуществляют прием рассеянного света; поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, а измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме.

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа является то, что линейно поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения.

Указанные существенные отличия позволяют повысить точность за счет исключения мощности частично пропущенного направленного излучения.

Физические принципы, на которых основан предлагаемый способ, состоят в том, что измерение мощностей излучения под различными углами поворота плоскости поляризации позволяет учесть мощность частично пропущенного направленного излучения.

Пример реализации способа.

Сущность изобретения пояснена на фиг. 1.

Для аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды используют прибор типа счетчика частиц «AERO TRAK 9303», в котором в качестве источника излучения используется лазер 1 с системой линз 2. Как и в счетчике частиц «AERO TRAK 9303» лазерное излучение фокусируют в счетном объеме 3. В отличие от счетчика частиц «AERO TRAK 9303» рассеянное излучение принимают, в том числе, под нулевым углом, где минимально влияние свойств частицы. Для устранения засветки от лазера между приемником и счетным объемом помещают поляроид 4, который уменьшает излучение от лазера. Принимаемое излучение включает две составляющих. Одна из них зависит от засветки и пропорциональна квадрату синуса угла поворота плоскости поляризации sin2ϕ, другая определяется излучением, рассеянным частицей. Она пропорциональна величине cos2ϕ . После прохождения системы линз 5 фотодетектором 6 принимается засветка и излучение, рассеянное частицей. По принятому излучению судят о размере частицы. Выполнение измерений излучения под разными углами поворота плоскости поляризации ϕ позволяет исключить засветку.

Обоснование существенности признаков. Как следует из описания, каждый из указанных признаков необходим, а вся их неразрывная совокупность достаточна для достижения технического результата - повышения точности измерений за счет более полного исключения влияющих факторов.

Обоснование изобретательского уровня. Заявляемый способ был проанализирован на соответствие критерию «изобретательский уровень». Для этого были исследованы близкие признаки известных решений как в данной, так и в смежных областях техники. Так по источнику [4] был выявлен признак фокусировки излучения в счетном объеме. В этом известном решении [4] до фокусировки часть излучения лазера отводится на дополнительное приемное устройство. Именно благодаря этому достигается технический результат способа [4]. Однако при этом имеет место снижение точности определения размеров частиц, если учесть, что рассеянное излучение составляет незначительную часть от лазерного излучения. В заявляемом же способе данный недостаток исключен.

Таким образом, по мнению заявителя и авторов, предлагаемое техническое решение способа аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды в своей неразрывной совокупности признаков является новым, явным образом не следует из уровня техники и позволяет получить важный технический результат - повышение точности определения размера частицы за счет более полного исключения влияющих факторов.

Источники информации

1 Патент №2321840 Способ определения параметров частиц, взвешенных в жидкости, по спектрам малоуглового рассеяния света и устройство для его осуществления / Левин А.Д. Бюллетень изобретений №10, 2008.

2 Патент №2560142 Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды / Егоров А.Д. Потапова И.А., Драбенко В.А. Бюллетень изобретений №23, 2015.

3. Шифрин К.С. Рассеяние света в мутной среде - М. - Л.: Гос. изд. техн. - теор. лит.», 1951. - 288 с.

4. Патент №2356028 Устройство для экспресс-анализа промышленной чистоты жидкостей / Бухалов В.А., Лесников Е.В., Стуканов Ф.Ф. Бюллетень изобретений №14, 2009.

Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц, при котором поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, а измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме, отличающийся тем, что линейно поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно к способам определения оптических характеристик атмосферы, и может использоваться, например, для определения оптических параметров аэрозольных частиц в атмосфере.

Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно к способам определения оптических характеристик атмосферы, и может использоваться, например, для определения оптических параметров аэрозольных частиц в атмосфере.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается установки для исследования материалов и растворов методом объемных индикатрис светорассеяния. Установка включает в себя источник излучения, измерительный элемент, измерительный блок, блок питания и держатель для установки образцов.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано в лазерной терапии при надвенном лазерном облучении крови. Измеряют интенсивность лазерного излучения и при помощи средств локального фотометрического измерения интенсивность отраженного лазерного излучения.

Изобретение относится к оптической измерительной технике. Устройство для измерения коэффициентов отражения и излучения материалов и покрытий состоит: из зеркального эллипсоида с отверстием, выполненным под углом 5-20° к его оси, предназначенным для ввода излучения на образец, плоскость которого проходит через нижний фокус эллипсоида; небольшой интегрирующей сферы с пироэлектрическим приемником излучения, чувствительная поверхность которого расположена на поверхности сферы; и экрана, предназначенного для устранения прямого попадания излучения, отраженного от поверхности образца на фотоприемник.

Изобретение относится к оптической измерительной технике. Устройство для измерения коэффициентов отражения и излучения материалов и покрытий состоит: из зеркального эллипсоида с отверстием, выполненным под углом 5-20° к его оси, предназначенным для ввода излучения на образец, плоскость которого проходит через нижний фокус эллипсоида; небольшой интегрирующей сферы с пироэлектрическим приемником излучения, чувствительная поверхность которого расположена на поверхности сферы; и экрана, предназначенного для устранения прямого попадания излучения, отраженного от поверхности образца на фотоприемник.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для количественной оценки флюоресценции и оптических свойств тканей in vivo содержит оптический зонд.

Изобретение относится к детектированию аффинностей связывания. Устройство (1) для применения при обнаружении аффинностей связывания содержит подложку (2), не имеющую волновода.

Настоящее изобретение относится к измерительной технике преимущественно в области обогащения полезных ископаемых. Изобретение направлено на измерение расхода твердого в пульпе гравитационного концентрата.

Изобретение относится к физико-химическим исследованиям и может быть использовано в ряде отраслей промышленности для определения эффективной концентрации ингибиторов кристаллизации солей или антискалантов.

Изобретение относится к исследованию дисперсных характеристик аэрозолей различной природы и может быть использовано в метеорологии, в нанопроизводстве, для контроля нанобезопасности на рабочих местах, для определения ингаляционной дозы при применении аэрозольных форм доставки лекарственных средств.

Изобретение относится к установкам для определения зависимости физических свойств горных пород от форм и видов связи насыщающей их воды и может быть использовано в нефтяной геологии.

Изобретение относится к способу и системе определения величины пористости, связанной с органическим веществом, в скважине или в продуктивных пластах. Техническим результатом является создание усовершенствованного способа оценки величины пористости, связанной с органическим веществом геологического материала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в ортотропных капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно может быть использовано для определения остаточной водонасыщенности порового пространства в образцах горных пород методом десатурации с использованием полупроницаемых керамических мембран в компьютеризированных станциях геолого-технологических исследований скважин и в петрофизических лабораториях.

Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно к способам определения оптических характеристик атмосферы, и может использоваться, например, для определения оптических параметров аэрозольных частиц в атмосфере.

Изобретение относится к области анализа веществ и касается способа и системы для анализа жидкого образца, содержащего частицы твердого вещества. Отбираемый из потока жидкости образец окрашивают для окрашивания содержащихся в образце частиц, и направляют в первую проточную камеру, снабженную средствами, обеспечивающими разделение образца на совокупности частиц в соответствии с их размерами или массами.

Предложены способы и системы для датчика твердых частиц, расположенного ниже по потоку от фильтра твердых частиц дизельного двигателя в выпускной системе. В одном примере датчик твердых частиц может содержать сферический узел, содержащий полый стержень и множество проточных трубок, соединенных с диаметрально противоположными сторонами узла, и чувствительный элемент, расположенный в узле на удалении от множества проточных трубок, благодаря чему чувствительный элемент защищен от загрязнителей и водяных капель, конденсирующихся на множестве проточных трубок или вблизи них.

Изобретение относится к операциям бурения ствола скважины, а конкретнее к мониторингу скважинных шламов в возвращающихся буровых растворах, определению размера и распределению по форме частиц, присутствующих в скважинных шламах.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и является петрофизической основой для подсчета запасов углеводородов. Оно может быть использовано как в отношении нефтяных, так и газовых сланцев, плотных карбонатных и других пород, имеющих низкие значения пористости и проницаемости, а также многокомпонентный состав насыщающих поровое пространство флюидов (нетрадиционные коллекторы).

Изобретение относится к исследованию дисперсных характеристик аэрозолей различной природы и может быть использовано в метеорологии, в нанопроизводстве, для контроля нанобезопасности на рабочих местах, для определения ингаляционной дозы при применении аэрозольных форм доставки лекарственных средств.

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц. При осуществлении способа направляют линейно поляризованное излучение на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, и измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме. При этом поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения. Технический результат заключается в повышении точности определения дисперсного состава аэрозоля. 1 ил.

Наверх