Фотоэлектрический измеритель разме-pob и концентрации аэрозольных частиц
С93Фз Coee cHìõ Сециапкстичвскиа Республик ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ/ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.10.78 (21 ) 2672425/18-25 с прнсоедииЕниеа заязки М (23)Приоритет (51)М. Кл. G 01 N 15/02 9мудауетаепвй каивтет СССР вв калаи взе4ратвай в етквытай Опубликовано 23.02.81. бюллетень М 7 Дата опубликования описания 23.02.ф1 (S3) УЛK 543.275, .08 (088.8) (72) Автор изобретения K. Б. Юдин (71) Заявитель Институт экспериментальной метеорологии ааЮВФ а (54) .ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗМЕРОВ И КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРСЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ Изобретение относится к измерительном технике и может использоваться для контроля дисперсного состава аэрозолвных частиц в неподвижной среде we пэтоке. Известны устройства .аналогичного назначения, у которых измерительный (рабочий) S объем формируется в месте пересечения светового пучка осветителя и струи аэрозоля, выходящей из аспнрациониого узла (капилляра), причем сечение струи аэрозоля меньше сечения светового пучка, а пересечение происходит в 1О части нучка, свободной от вииьетировани». Эти устройства содержат осветитель, узел аспирации, приемную фотоэлектрическую систему и анализатор амплитуд импульсов 111. Недостаток, устройств в том, что, вследствие осаждения частиц на стенках капилляра, искажаются концентрация и спектр размеров измеряемых частиц. Кроме того коэффициент ас.пирации сильно зависит от скорости и направления аэрозолвного потока относвтелвио узла аспирации. Наиболее близким по технической сущностц к предлагаемому является фотоэлектрический измеритель размеров н концентрации аэрозольных частиц, содержащий осветитель н два приемных канала, поля зрения которых на пересечении со световым пучком осветителя образуют два совмещенных измерительных объема, причем выход одного иэ каналов приемной системы подключен .,к измерительному вход> анализатора амплитуд импульсов, а выход второго канала — ко входу анализатора, разрешающему измерение (2). Недостатком известного устройства является то, что эа счет виньетирования приемной системой измерения, устройство обладает ошибкой. измерения. Цель изобретения -уменьшение погрешности измерения, вызванной QHHseTHpossHHOM. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве одни иэ измерительных объемов выполнен меньших размеров н размещен в зоне нанменвшего внньетнровання боль щего объема. На фиг. 1 изображена общая схема измерителя; на фнг. 2 н 3 — сечение измерительных 807145 5S.объемов плоскостью, в которой лежат оси осветителя и полей зрения фотоприемников. Фотоэлектрический измерителв состоит иэ осветителя 1, который создает световой- пучок . для освещения аэрозольных частиц, пропускаемых перкекдикулярно плоскости чертежа,через совмещенные измерительные объемы 2, образованные пересечением светового пучка с полями зрения двух приемных каналов. Эти каналы содержат объективы 3 и 4, диафрагмы 5 и 6 колей зрения, передающие линзы 7 и 8, фотокриемникк 9 и 10. Измерительный объем одного из каналов с комощью полевой диафрагмы или за счет коэффициента увеличения объектива выполнен меньшего размера,.чем другой, н расположен в этом большем рабочем объеме так,- что не совмещается с его периферийными виньетированными зонами. Выход приемного канала с болыиим объемом подключен к измерительному входу анализатора 11 импульсов, а с меньшим измерительным объе. мом подключен ко входу анализатора 11,разрешающему анализ. На фнг. 2 а увеличенном виде показано сечение совмещенных измерительных объемов 2 плоскостью, в которой лежат оси светового пучка осветителя 1 и объективов.З к 4. Сечение большего иэ измерительных объемов огракпчено многоугольником ABC0EFGH, Виньетиро. ванин..1е зоны канала с большим измерительным объемом заштрихованы. Сечение меньшего измерительного объема другого приемного канала обозначено многоугольником abcDefyH, око целиком находится в невиньетнрованной зоне ., большего измерительного объема. На фиг. 2 рассмотрен случай при условии, что осветитель коллимирован, и световой пучок. ме имеет эои внньетировакия. При этом можно добиться полного устранения влияния викветкрования приемной системы. Ситуация, когда световой пучок осветителя ммеет эоны виньетнрованкя, представлена ка фнг. 3, где сечение измерительнрго объема, образованное пересечением пучка осветителя и приемного канала с большим полем:цжния orðàíè÷åíî многоугольником ABCDEFGH. Зоны чиньетирзваиия заштрихованы. Сечение меньшего измерительного объема представжко многоугольником авсОеФдН. Из чертежа видно, что меньший измерительный объем все же захж тывает некоторую часть винветированкой зоны, одкако применение предлагаемого расположения кэме1.ктельных объемов остается весьма эффективным. Устройство работает следующим образом. Азрозольные частицы пропускают через измерительные объемы в направлении, перпеидиI 4 кулярном плоскости чертежа. При пересечении светового пучка каждая частица дает импульс рассеянного света, пропорциональный ее размеру и освещенности, который воспринимается приемными системами обоих каналов к преобразуется фотоприемниками 9 н 10 в электрические импульсы, поступающие на входы анализатора 11 амплитуд импульсов. Согласно изобретению выход приемного канала с большим измерительным объемом нодключен к измерительному входу анализатора, а выход канала с меньшим измерительным объемом — к входу анализатора, разрешающему измерение. В таких условиях частица, попав. шая в больший измерительный объем, в его внньетированной зоне (заштрихованная часть многоугольника иа фиг, 2); не попадает в меньший измерительный объем, и импульс от иее не регистрируется. Частица, попавшая одновременно в болвшнй к меньший измерительный объем, регистрируется, но она не проходит через винъетироваккую зону большего измерительного объема. Поэтому погрешности от виньетирования в схеме с коллимкроваиным пучком осветителя устранены, а в схеме с пучком осветителя, имеющим виньетированные зоны, значительно уменъшены. Формула изобретения Фотоэлектрический измеритель размеров и концентрации аэрозоавкых частиц, содержащий осветитель к два приемных какала, юля зрения которых на пересачекик со световым пучком З5 осветителя образуют два совмещенных измерительных обмма, причем выход одного иэ каналов приамном системы подключен к измерительному входу акалкзатова амяяктуд импульсов, а выход второго каквяа — ко входу аналкэа тора раэрешающемукэмереиае, о т л и ч а ющ к Й с я тем, что, с цашо уменьшения когрешностей, вызванных вкиьеткрованнем, один иэ измерительных объемов выполнен меньших размеров и размещен в зоне маименьшего винье45 тироваикя большего объема. Источники информации, принятвте во внимание при экспертизе 1. Акульшика Л. Г. Фотоэлектрический прибор для измерения спектра и концентрации жидких частиц аэрозоля. Труды НПГ. М., Гидрометеоиздат, 1967, вып. 7, с. 11. 2. Филленв В. Л. и др. Оптико — электрон. иый прибор дпя дкснерсного анализа аэрозоль-! иых сред. ОМП, 1976, И 4, с. 50 (прототип).
