Способ определения формы рассеивающих частиц

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) 576819

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.75 (21) 2137043/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 01.09.77 (51) М. Кл.з G 01N 15/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 539.215(088,8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Боровой, Б. В. Горячев и Б. А. Савельев

Институт оптики атмосферы Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ РАССЕИВАЮЩИХ

ЧАСТИЦ

Изобретение относится к способам определения формы частиц и может быть использовано для определения формы хаотически ориентированных частиц.

Известен способ определения размера и формы частиц (1), по которому исследуемую пробу освещают световым лучом и свет, рассеянный каждой частицей, фокусируют. Размер и форму изображения измеряют механически, Известный способ не позволяет анализиро вать хаотически расположенные частицы.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения распределения размеров частиц и их формы (2).

Согласно этому способу за распределение размеров частиц принимают распределение хорд, измеряемое при сканировании тонким (по сравнению с размерами частиц) лучом, Сначала определяют гистограммы хорд для частиц эталонных форм, выделяют после сканирования среди эталонных гистограмм наиболее соответствующую гисторамме хорд в образце и затем по гистограмме хорд образца и выделенной эталонной гистограмме судят о распределении размеров и форме частиц в пробе. Это дает возможностьполучить полную характеристику гранулометрического состава материала в пробе в виде распределения размеров частиц с указанием пх формы.

Однако, известный способ обладает следующими недостатками.

При определении формы методом сканирования тонким свотовым лучом частицыдолжны находиться в фиксированном положении. Прп визуальном наблюдении частиц появляется ограничение на скорость движения частиц (скорость должна быть мала, чтобы успеть рассмотреть частицу или ее изображение).

Целью изобретения является определение формы хаотически ориентированных частиц, движущихся с любой скоростью в исследуе15 мом объеме, Поставленная цель достигается тем, что, как в известном способе, объем с исследуемыми частицами просвечивают световым лучом, но в отличие от известного, объемпро20 свечивают 2-мя или более лучами, пересекающимися в одной точке, находящейся внутри этого объема. После этого измеряют интенсивность прошедших через среду лучей и определяют известным способом коэффициент

25 корреляции этих лучей. Таким же образом определяют коэффициент корреляции для нескольких сред с частицами известной формы.

Сравнивая значение коэффициента корреляции, полученное от исследуемой среды, со

30 значением коэффициентов корреляции, полу570819

3 ченных от сред с частицами известной формы, определяют форму частиц в исследуемой среде.

Коэффициент корреляции вычисляется по известным формулам. Так, если определяется коэффициент корреляции для двух лучей, то формула имеет следующий вид:

<А А2> — 11,2:

V (P> — — < 2> где I1 — мгновенная интенсивность излучения, прошедшего исследуемый объем, для первого луча, I2 — мгновенная интенсивность излучения, прошедшего исследуемый объем для второго луча, скобки означают усреднение величины по времени.

Коэффициент корреляции измеряют подобным образом, изменяя углы 0 между лучами.

Зависимость коэффициента корреляции от угла между лучами различная для частиц разных форм, что позволяет определять форму частиц.

На фиг. 1 изображена одна из возможных схем устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — график зависимости коэффициента корреляции от угла между лучами.

Световые лучи от двух источников 1 и 2 пересекаются в одной точке исследуемого объекта. Интенсивность света, прошедшего исследуемую среду, регистрируется двумя фотоприемниками 3 и 4, установленными на оси пучков. Измерения коэффициента корреляции делаются при разных углах между лучами: 0=15, 0=30, 0=60, 0=90 .

В качестве исследуемых частиц используются сферические частицы полистирола и цилиндрические полиэтиленовые частицы.

Результаты измерений приводятся на фиг. 2 (кривая 1 †сфе; кривая II — цилиндры).

Совпадение коэффициентов корреляции для нескольких значений углов пересечения лучей в реальных условиях с эталонной кривой для частиц определенной .формы позволяет сделать заключение о форме частиц.

Применение предлагаемого способа позво10 ляет автоматизировать контроль формы частиц и, исключив необходимость фиксировать положение частиц, контролировать форму хаотически движущихся с любой скоростью частиц.

Формула изобретения

1. Способ определения формы рассеивающих частиц путем просвечивания анализируемой среды световым лучом и измерения интенсивности прошедшего излучения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью определения формы хаотииески ориентированных и беспорядочно движущихся частиц, через исследуемое вещество пропускают одновременно не менее двух световых лучей, пересекающихся в одной точке анализируемого объема, с поЗО следующим расчетом формы частиц, 2. Способ,по п. 1, отличающийся тем, что изменяют углы между просвечивающими лучами.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Мo 3563660, кл. G 01N

15/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР Ко 274493, кл. G 01N 15/02, 1968.

570819

/11,2 л/

Рог. 2

Составитель В. Вощанкин

Техред И, Позняковская Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Коляда

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1928/19 Изд. № 685 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Минисгров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5