Фотоэлектрический измеритель частиц

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.04.73 (21) 1910488/26-25 (51) М. Кл. G 0!п 15/00 с присоединением заявки ¹

Государственкык комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 05.03.75. Бюллетень ЛЪ 9

Дата опубликования описания 05.05.75 (53) УДК 543.271(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Васильев и А. В. Кобяков (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛ ЕКТР И ЧЕСКИ Й ИЗМЕ Р И ТЕЛ Ь ЧАСТИ Ц

Изобретение относится к аналитическим приборам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для измерения числа и размеров капель, движущихся в противоположных направлениях.

Известен измеритель частиц, содержащий открытую шахту, имеющую в противоположных стенках две одинаковые щели, расположенные одна против другой, оптическую систему и электрическую регистрирующую схему.

Известным измерителем нельзя однозначно регистрировать частицы, движущиеся в противополоакных направлениях, например, в зонах подброса сепарационного пространства в барботажных и выпарных аппаратах.

В предложенном измерителе частиц указанный недостаток устранен благодаря тому, что в стенках камеры параллельно имеющимся прорезаны дополнительные щели на расстоянии, не превышающем размера минимальной из частиц заданного диапазона измерений. Кроме того, измеритель снабжен ключом, введенным в разрыв цепи, например, между фотоумножителем и регистрирующим устройством, вторым фотоумножителем, регистрирующим световой поток, прошедший через дополнительные щели, и устройством выделения направления пролета частиц, которое содержит два дискриминатора, два ключа и два двоичных триггера разнополярного управления. Каждый дискриминатор подключен входом к одному из фотоумножителей, а выходом — ко входу одного триггера и через ключ ко входу другого. Выход каждого триггера подключен к цепи управления ключа, стоящего на входе другого триггера; кроме того, выход одного из триггеров подключен к цепи управления ключа, введенного в разрыв цепи

1о между фотоумножителем и регистрирующим устройством.

На чертеже показан предложенный измеритель частиц.

Фотоэлектрический измеритель частиц со15 держит измерительную камеру открытого типа 1. в противоположных стенках которой прорезаны щели 2 и 3: щели 2 формируют нижний плоскопараллельньш световой поток 4, а щели 3 — верхний плоскопараллельный све20 товой поток 5. Расстояние между щелями 2 II

3 не превышает размера минимальной из частиц заданного диапазона измерений. Оптическая система 6 измерителя состоит из источника света 7 и линзы 8 для формирования па25 раллельного пучка света. Собирающая система включает в себя две пары отклонятощих под углом 90 зеркал 10 и 11, фокусирующие линзы 12 и 13 и апертурные диафрагмы 14 и

15 для фокусировки световых потоков: потока зо 5 на фотоумноакитель 16 и потока 4 — на фо463041

4,>

33

r0) )!но)китс;!ь 17, ITJIIoLI 18, I31)c c!шы!! I) f)HHf) 0II3 IIcIlH )Ic)i1» фо Оу множите )03! 1 (H рс! ис грирующим ус TpoHcтьом 19. Устройство 20 выделения направления пролета частиц содержит дискриминаторы 21 и 22, ключи 23 и 24 и двои шыс трнп еры разнопол»рногO упраылсilHH "0 H 2(). ((змер3!тс;!ь !ас3!)ц 1)d00 аст следу!Ощим 00разом.

Б исходньш IO IcH времени триггеры 25 и

26 наход>1!С>! 13 сОстOFIHHH «О», IIf)H 3Tor3l к Ilo(8, 23 li 2-1 o I Ir()I>l i I>l для lrf)OII ска33и>! H>i)!y льсоы> 33риход)!щих !!а их !3ходы. (1,ажды31

Hd три!гсроы 25 H 26 может быль псрсвсдсн ы сОс)оянис «1>> )!срсд!!!33! франтОм импульса со0!ыс!С3вующсго дискриминатора 21 и 22 через соотвстствующис открьпыс к,ночи 23 и 24, d возвращен ы исходнос состояние «0» — задним фро)пом импульса соседнего дискриминатора !триггер 20 о! дискриминатора 22 и триггер "6 от дискри3!3!натора 21).

Если частица )3спп сверху вниз, то вначале она нападает в верхний световой поток 5, !1

i!a выходе фотоумножителя 16 появляется имПУЛЬС. КОГда dr»iuiHTyp a ВЫХадНОГО ИМПуЛЬСа фотоумножителя 16 достигает порога срабатывания дискриминатора 21, последний переходит в квазистабильное состояние и через ключ 23 нсребрасывас! триггер 25 в состояние «1», при этом запираются ключи 18 и 24, блокируя соответственно вход регистрирующего устройства 19 и вход триггера 26. Поэтому при последующем попадании частицы в световой поток 4 она нс регистрируется, и триггер 26 остается в исходном состоянии

«О» (несмотря на го, что фотоумножитель 17 регистрирует появление частицы в световом

lloToKe 4, а дискриминатор 22 срабатывает).

При выходе частицы из светового потока 5 дискриминатор 21 возвращается ы исходное состояние, но так как триггер 26 находился в прежнем состоянии «О», то задний фронт импульса дискриминатора 21 не изменяет его состояние. При выходе частицы из светового патока 4 дискриминатор 22 возвращает в исходное состояние «О» триггер 25, при этом ключи 18 и 24 снова открываются, и измеритель готов к дальнейшей работе.

Если частица летит снизу вверх, то вначале она попадает в световой поток 4, при этом срабатывает дискриминатор 22, который перебрасывает триггер 26 в состояние «1». Послед.ний запирает ключ 23, блокируя вход триггера 25. Поэтому несмотря на то, что частица пересечет и верхний световой поток 5, триггер

25 остается непереброшенным, а ключи 18 и

24 — открытыми. Следовательно, импульс фотоумножителя 17 проходит в регистрирующее устройство 19, которое измеряет этот импульс.

При выходе частицы из верхнего светового потока 5 дискриминатор 21, возвращаясь в исхсдное состояние, перебрасывает триггер 26

ы состояшш «О и, гакпм образом, отпирасr ключ 23. Измсритсль снова готов к работе.

Поскольку расстояние ме)кду щелями 2 и 3 в каждой стенке H3мерительной камеры 1 меньше размера минимальной частицы, поС.ic;iii)):i rr()II .)ролсте через световые потоки 1 и 5 ii какой-го момент времени частично захв пыиасT Обd цоlîêà, поэтому передний фронт импульса каждого из дискриминаторов

21 или 22 всегда наступает раньше заднего фронта импульса соседнего дискриминатора, ио !0)зволяет добиться устойчивой работы

ыссга устройства 20 выделения направления

)!ролс i d )ас i HH (сго работа синхронизируетс» самими час3ица33и).

Если рассто)3нис между щелями 2 и 3 выбрано больше размера частиц, то каждый из дискриминаторов 21 или 22 будет срабатывать после того момента, когда другой возвратится в исходнос состояние. При этом случайныс сбои любого из триггеров 25 или 26 могут привести к ложной регистрации частиц, и погрешность измерения резко возрастет.

Для работы измерителя частиц несущественно, к какому из фотоумножителей 17 или

16 подключены ключ 18 и регистрирующес устройство 19, также несущественно, какой из триггеров 25 или 26 используется для управления ключам 18, кроме того, в качестве триггеров 25 и 26 могут быль использованы триггеры, имеющие запуск через один вход.

Предмет изобретения

Фотаэлсктр!! )еск))3! 3)заверите)3!»)aстиц, COдержащий осветитель, оптическую систему, измерительную камеру, снабженную двумя одинаковыми щелями, расположенными одна против другой, вторичную схему, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью регистрации частиц, движущихся в двух противоположных направлениях, в стенках камеры параллельно имеющимся выполнены дополнительные щели на расстоянии, нс превышаю!цем размеры минимальной из частиц заданного диапазона измерений, вторичная схема снабжена ключом, введенным в разрыв цепи, например, между фотоумножителем и регистрирующим устройством. вторым фотоумножителем и устройством выделения направления пролета частиц, включающим два дискриминатора, два ключа и два двоичных триггера разнополярного управления, причем вход ка)кдого дискриминаiopa подключен к выходу одного из фотоумножителей, à с! о выход подключен ко входу одного триггера и через кл)оч ко входу другого триггера, кроме того, выход каждого триггера подключен к цепи управления ключа, cTo»IlIcI FIB входе другого триггера, а выход одного из триггеров вк:почен в цепь управления ключа, введенного ы разрыв цепи между фотоумно)китслелi и регистрирующим устройством.

463041 (2 4

Составитель H. Трофимов

Редактор Т. Орловская Текред А. Кагаышникова

Корректор E. Рогайлина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1061!5 Изд. М 530 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5