Фотоэлектрический нефелометр для аэрозолей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцналистнчесних

Республик »i702276 (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 09.02.76 (21) 2322380/18-25 с прнсоеднненнем заявки М (23) Приоритет

Опублнковано05..12.79. Бюллетень М45

{51)M. Кл..

G 01 N 21/02

Икумретвав4 кеантет

CCCP ее аман нзебретеннй е еткрнтнв

{53) УДК531 5 (088.8 ) Дата опубликования описания 07.12.79 (72) Авторы нзобретення

Я. И. Коган, В. И. Лунев и И. И. Ходорковский (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ НЕФЕЛОМЕТР ДЛЯ АЭРОЗОЛЕЙ

Изобретение относнтси к области фото» электрических аэрозольных фотометров для ааределенна концентрации и дисперс1 ности аэрозолей и: оценки эффективностИ фильтрации противоаэрозольных фильтров.

Изобретение может быть применено,в физических, биологических, экологических и других исследованиях, в химической,медицинской и других отраслях промышленности.

Известный визуально- фотоэлектричес кий нефелометр содержит нсточник света, освещающую оптическую систему, аэро- е зольную камеру; имеющую в стенке отверстие, ось которого расположена под уг». лом 45 к оси освещающей системы, прио емную оптическую систему с поляроидоманализатором, фотоприемником и электро измерительный блок (11.

Конструкция нефелометра не позволяет выполнять фотоапектрическне измерения дисперсностн аэрозоля. Визуальные намерения дисперсности аэрозоля по степени деполяризации рассеянного света могут проводиться лншь в очень узком диапазоне изменения дисперсности и с малой точностью. Это объясняется тем, что поляра запия света, рассеянного аэрозолем под углом 45 слабо зависит от дисперснос о ти аэрозоля.

Найболее близким по своей технической сущности является известный фотоэлектрк» . ческий нефелометр для аэрозолей, содержащий источник света, освещающую оптическую систему, аэрозольную камеру, име ющую в стенке отверстне, ось которого расположена под углом 90е к оси осве щающей оптической системы, приемную оптическую систему с полярондомаяализатором, фотопрнемник и электроизмерительный блох (2).

Недостатком этого нефелометра явля ется ннзкаа точность определения малых концентраций аэрозоля, (концентрации п рядка 10 мг/литр при среднем радиусе аэрозольных часткц - 0,15 мкм, опреде« ляются с погрещностью не менее + 50%), которая объясняется относительно малым

3 7022 значением светового потока, рассеиваемого аэрозолями под углом 90, и недостаточно широкий диапазон нзмерения днсперсности аэрозоля (рля аэрозолей минерального масла с коэффициентом преломления

И1 = 1,48 радиус частиц определяется в дйапазоне 0,04-0,4 мкм).

Цель предлагаемого изобретения - распарение диапазона измерення днсперсности аэрозоля. 0

Для этого и стенке аэрозольной камеры выполнено дополнительное отверстие, ось которого расположена под углом 45 к оси освещающей оптической снстемы; а приемная оптическая система снабжена объективом, соосным с дополнительным отверстием и онтически связанным с фотоприемником.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого нефелометрау на фиг. 2 - то же, разрез по линии А-А.

Нефелометр состоит из источника 1 света, апертурной диафрагмы 2, конденсора 3,. аэрозольной камеры 4 с светоэкранирующимн ширмами и. отверстиямн

/"

5, 6 и 7, светоловушек 8, линзы 9, поляроида-анализатора 10, установленного с возможностью вращении вокруг своей оси, волоконного световода 11, коллек торной линзы 12, объектива 13 качаю30 щейся отражательной призмы 14, неизбирательных поглотителей 15, полевой диафрагмы 16, апертурной диафрагмы 17, корригирующего поглотителя 18, фотоприемника 19, усилйтеля 20 и цоказывающе35 го прибора 21. В стенке камеры 4 выполнены отверстие для ввода в камеру оовещающего пучка света и отверстия, оси которых расположены под углом соответ0 о

40 ственно 90 и 45 к направлению освеща» ющего пучка света.

Предлагаемый нефелометр работает следующим образом.

Световой поток от источника 1 света .

45 направляется через диафрагму 2, конден-. .сор 3 и отверстие 5 в аэрозольную камеру 4. Световой поток, рассеянный частицами аэрозоля под средним углом 90 поступает из аарозольной камеры через

50 отверстие 6, линзу 9, поляроид-анализатор 10, волоконный световод 11» коллекторную лннзу 12 Не прнзму 14. Световой поток, рассеянный частицами аэрозоля

noi средним углом 45 через отверстие

7 и объектив 1З также поступает на призму 14. Светоловушки 8 уменьшают собсженное фоновое светорассеянне аарозольной камеры. При установке призмы 14 в

76 4 положение, показанное на схеме, световой поток, рассеянный под средним углом 45

I через неизбирательные поглотители 15, обеспечивающие широкий дйапазон измерения концентраций аэрозоля, полевую диафрагму 16, апертурную диафрагму 17 и корригирующий поглотитель 18 направляется на фотоприемник 19. Прй повороте призмы 14 по часовой стрелке на 45 на фотоприемник также через поглотители 15, 18 и диафрагмы 16 и 17 поступает светсвой поток, рассеянный под средним yrо лом 90 . Фотоприемник линейно преобразует световой сигнал в электрический ток; ,который после усиления усилителем 20 измеряется показывающим прибором 21.

Выходной ток усилителя с учетом ослабления светового потока калиброванными неизбирательными поглотителями характеризует концентрацию аэрозоля. Концентрация аэрозоля порядка 10 мг(литр при 1 = 0,15 мкм могут быть определены о погрешностью не более .+ 15%. Отношения токов, полученных при двух положениях поляроида-анализатора и при двух положениях подвижной призмы, а также совокупнОсть этих отношений характеризуют дисперсность аэрозоля.

Формула изобретении фотоэлектрический нефелометр для аэрозолей, содержащий источник света, освещающую оптическую систему, аэрозольную камеру, имеющую в стенке отверстие, ось которого расположена под углом 90 к осн освещающей оптической снстемы, приемную оптическую снстему с поляроидоманализатором, фотоприемник, и электроизмерительный блок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения днапазона измерения дисперсности аэрозоля, в стенке аэрозольной камеры выполнено дополнительное отверстие, ось которого рас о. -" положена под углом 45 к оси освещающей оптической системы, а приемная оптическая система снабжена объективом, соосным с дополнительным отверстием и оптически связанным с фотонриемником.

Источники информация, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 82262, кл. б Cl Х 1/36, 05.11.65.

2, Фотоэлектричежий нефелометр

ФЯН-90. ТО и инструКция по аксплуата. ции ЗОМЗ, 1962.

702276

Составитель Л. Титова

Редактор Б. Павлов ТехредН. Ковалева Корректор Г. Решетник

Заказ 7579/40 Тираж 1073 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал .ППП Патент,, r. Ужгород, ул. Проектная, 4