Устройство для подсчета и определенияразмеров частиц b оптически плот-ных средах

 

О П И С A Н И Е ()842496

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцнапистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5I )M. Кл-.-(22) Заявлено 22. 08. 79 (21) 2810941/18-25 с присоединением заявки №

Веударетеееем1 кемитет

СССР ае делам взебретеенй и аткрмтвй

G 01 N,15/02 (23) Приоритет

Опубликовано 30. Об. 81. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 535.242 (088.8) Дата опубликования описания 01.07.81 (72) Авторй изобретения

Э. А. Месропян и А. Г. Ованесян

Изобретение относится к аналитической технике, определяющей количест" во и размеры частиц одинакового происхождения, содержащихся в различных дисперсионных средах, и может быть

5 использовано в авиационной, станкоинструментальной, топливной., медицинской, фармацевтической и др. отраслях промышленности.

Известны устройства, содержащие измерительную кювету, осветитель, формирующий в кювете освещенную зону регистрации, фотоприемник, регистрирующий вспышки света, рассеянного каждой частицей при происхождении че-тс рез зону регистрации, и электронный блок обработки электрических сигналов С12.

Недостатком устройств является оп- . тическая неоднородность зоны регист" 6 рации, вследствие чего для точного .анализа могут быть использованы только прозрачные среды с малым коэффициентом поглощения.

Известно также устройство, в котором поток среды в направлении наблюдения имеет малую ширину, что достигается пропусканием одной пробы в кювете в одном направлении, а другойв противоположном (22.

Недостатком этого устройства является сложность системы разделения проб.

Кроме того, известно устройство, содержащее средство для направления анализируемой жидкости вблизи фокуса светового луча так, что частицы, содержащиеся в жидкости, локализуются вблизи фокуса, при этом они направляются вдоль оси потока другой жидкости, проходящей через кювету и об разующей жидкую оболЬчку (31.

Недостаток данного устройства состоит в том, что необходимо в качест ве внешней жидкости подбирать среду, не содержащую посторонних примесей и имеющую показатель преломления, близкий к показателю преломления

3 84249 анализируемой среды. Это приводит к усложнению гидродинамического канала устройства и ограничивает область

его применения для анализа различных дисперсионных систем.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее кювету прямоугольного сечения, осветитель, формирующий в кювете зону регистрации, фотоприемник, регистрирующий вспышки света, рассеянные частицами при прохождении- зоны регистрации, и расположенный под углом 90 к оси осветите,ля и электронный блок обработки электрических сигналов ЕЧ1

Однако в указанном устройстве при анализе оптически плотных дисперсионных систем происходит уширение кривой распределения анализируемых час- gp тиц по размерам. Лучи света в кювете в зависимости от расположения рассеивающей частицы проходят различный геометрический путь, а амплитуда сигнала от частицы отличается.на величи- 2S ну, пропорциональную разнице в поглощении этих лучей анализируемой средой.

Уширение кривой распределения становится существенным для оптически плотных дисперсионных сред и для кю- Зо вет с большой базой.

Цель изобретения — повышение точности определения количества и размеров частиц.

Поставленная цель достигается тем, 35 что в устройство для подсчета и определения размеров частиц в оптически плотных средах, содержащее осветитель, измерительную кювету прямоугольного сечения, фотоприемник, регистрирующий 40 рассеянное излучение, и электронный блок обработки сигналов, введены два ослабителя с переменной оптической плотностью, при этом первый ослаби-. тель расположен между осветителем и 45 входным окном кюветы, а второй ослабитель — между выходным окном кюветы

H фотоприемником..Кроме того, ослабители выполнены в виде светопроницаемых ячеек, имеющих Форму прямоугольных треугольных призм, и установлены так, что их грани.,расположенные напротив преломляющих углОв нахОдятся В плОскОстях Вы 55 ходного и входного окон кюветы соответственно.

Ослабитель может быть выполнен в ! виде оптического клина из нейтральноЬ 4

ro стекла, штрихового оптического клина или призматической кюветы треуголЬного сечения. Внутренняя полость кюветы-ослабителя перед проведением анализа заполняется анализируемой средой, оптическая плотность которой совпадает с оптической плотностью исследуемой.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель 1, ослабители 2 и 3 с линейно изменяющейся оптической плотностью (оптические клинья), измерительную кювету 4 прямоугольного сечения со светопроницаемыми входным и выходным окнами, фотоприемник 5 и электронный блок 6 обработки сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от осветителя 1 проходит ослабитель 2 и через входное окно попадает в измерительную кювету ! формируя в ней ярко освещенную зону . регистрации. Часть светового потока, рассеянного частицей 7 при прохождении зоны регистрации, проходит выходное окно кюветы, ослабитель 3 и попадает на входной зрачок фотоприемника 5. Обработку сигналов, полученных с выхода фотоприемника, осуществляет электронный блок 6.

Луч А при прохождении через изме" рительную кювету в направлении оси осветителя поглощается дисперсионной средой в меньшей мере, чем луч Б. Поглощение луча А, компенсирующее разницу в ослаблении лччей А и Б, проис- ходит по ходу прохождения его с помощью линейного ослабителя 2. Аналогичен механизм ослабления лучей А и Б после рассеяния на частице 7. Компенсация различия в ослаблении рассеянных лучей осуществляется в линейном ослабителе 3. ю

Параметры ослабителей 2 и подьирают в зависимости от коэффициента поглощения дисперсионной среды и параметров сечения измерительной кюветы.

Предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон анализируемых сред, при этом; повышается точность.определения количества и размеров частиц..

° Использование его особенно эфФективно для соед, оптическая плотность ко-. торых больше оптической плотности воды.

842496

Формула изобретения

1. Устройство для подсчета и опре" деления размеров частиц в оптически плотных середах, содержащее освети5 тель, измерительную кювету прямоугольного сечения, фотоприемник, регистрирующий рассеянное излучение, и электронный блок обработки сигналов, о. т л и ч а ерее с я тем, что, с целью повышения точности опрепеления количества и размеоов частиц, в него введены два ослабителя с переменной оптической плотностью, при этом первый ослабитель расположен между осветителем и входным окном кюветы, а второй ослабитель - между выходным окном кюветы и фотоприемником.

2. Устройство по п. 1, о т л и—

l ч а ю щ е е с я тем, что ослабители выполнены в виде светопроницаемых яче6 ек, имеющих форму прямоугольных треугольных призм, и установлены так, что их,грани, расположенные напротив преломляющих углов, находятся в плоскостях выходного и входного окон кюветы соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент Японии В 51-22396, кл. 11! Г 2, опублик. 1976.

2. Патент ФРГ !! 1673132, кл. 6 01 < 15/00, опублик. !973.

3. Патент Франции Р 2065!90,) кл. В 01 и 15!00, .опублик. 1971.

4. E.Alexander Nariens Errors in

Nesurements and Counting of Articles

using Zight Scattering. - "Journal

of, the Air Pollution Control Association", 1968, vol. 18, М 10, р. 658 (прототип}.

Составитель й. Гусева

Редактор Т. Мермелштайн Техре M.Ãîëèéêà . Корректор Е. Рошко

Заказ 5055 44 Тираж 907 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1133035, Москва, Ж-35, Ра ская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4