Фотоелектрически брояч на аерозолни частици

ФОТОЕЛЕКТРИЧЕН БРОЙНИК НА АЕРОЗОЛНИ ЧАСТИЦИ, съдържащ оптична система на осветителя, включваща кондензатор, разположен последователно по оптичната ос на осветителя, диафрагма на осветителя и леща на осветителя, оптична система на фотодетектора, включително леща на фотодетектора, отвор и фотодетектор и аспирационен канал, характеризираща се с това, че с цел увеличаване на измерванията, диафрагмата на осветителя е направена под формата на рамка с пръстеновиден процеп, а на изход на оптичната система на осветителя, а изходът на фотодетектора е свързан към управляващата верига и към два ключа, изходите на които са свързани чрез запомнящото устройство i към съвпадащата верига, а изходите на управляващата верига са свързани към входовете за управление на паметта и ключовите входове.

„Я0„ „1121603 А zav G01N 502

ДЪРЖАВЕН КОМИТЕТ НА СССР

ИЛО НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО И ОХРМИТИЯ

ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО с

Rn aBTQPCNOIIIV СЕРТИФИКАТ (21) 3269903/18-25 (22) 06.04.81 (46) 30.10.84. Бул. R 40 (72) I.I. Василиев и Г.И. Ильин (71) Казански орден на труда

Авиационен институт на името на А.Н. Туполев (53) 532.584.08 (088.8) (56) 1. Патент на САЩ М 3984307, кл. 209-742, 1976.

2. Английски патент R 1394583, cl. G IX 1975 г.

3. Патент FRG U 1815352, клас. 01 AND 15/02, 1975 (прототип). (54) (57) ФОТОЕЛЕКТРИЧЕН БРОЙ

АЕРОЗОЛНИ ЧАСТИЦИ, съдържащи оптичната система на осветителя, включително осветителя, разположен последователно по оптичната ос. кондензатор, мембрана на осветител и леща на осветител, оптична система на фотодетектора, включително лещата на фотодетектора, мембрана и фотодетектор, и аспирационен канал, характеризиращ се с това, че за да се увеличи точността на измерване, мембраната на осветителя е направена под формата рамка с пръстеновиден процеп на изхода на оптичната система на осветителя е монтиран колиматор, а изходът на фотодетектора е свързан към управляващата верига и към два клавиша, изходите на които са свързани чрез устройството с памет към съвпадението верига, à g изходите на управляващата верига са свързани към управляващите входове на устройството с памет и ключови входове.

Изобретението се отнася до измервателна техника, по-специално до техническия псевдоним на дисперсен анализ на аерозолни частици на базата на електрооптичния метод.

Известно устройство за избор на целия набор от суспендирани частици от твърдофазната суспензия на тези. които се разграничават на определена основа.

Изследваната суспензия се въвежда в цилиндричния канал на устройството заедно с измиващата струя чиста течност.

Входът за измиващата течност е объркващ, поради което измиващата течност упражнява притискащ ефект върху суспензионния поток. При по-нататъшно протичане през канала отделни частици пресичат измерващия обем на канала, осветени от лазерния лъч. Затихването на светлината се записва от фотодетектор. Ако частица, пресичаща измерващия обем, не се различава по своите характеристики, засягащи затихването на светлината, тогава повечето частици поддържат линеен ламинарен поток на суспензията и продължават изтичането й от канала в някакъв контейнер. Каналът обаче е разклонен. Дизайнът на канала в точката на разклоняване е такъв, че в случай на турбулизация на потока в тази точка течността започва да тече по разклонението (ефект

Коанда). За турбулизиране на потока се използва пиезоелектричен кристал, чиито естествени трептения започват при сигнал от фотодетектор, който записва необичайно затихване на светлината от частица. Линията на забавяне на сигнала позволява на CCC да съответства на момента на приближаване на сегрегираната частица към разклоняването с настъпването на кристалните трептения .

Известно устройство за броене на частици и | съдържащ удължена измервателна камера под формата на конус, който е съчетан с коничен обем, съседен на кондензатора. Кондензаторът образува слабо издигащ се лъч светлина. чието напречно сечение в точката на конюгация на конусите е равно или малко по-голямо от площта на конюгацията. - В този момент аерозолните частици се въвеждат в камерата през тръба>, разположена перпендикулярно на оста на конусите. В края на измервателната камера е разположен цилиндричен капан, а разсеяната светлина се записва от фотодетектор (?). Недостатъкът на тези устройства е значителна грешка в измерването поради неравномерното осветяване на преброяващия обем.

Най-близкото в техническо отношение до предложеното е устройство, съдържащо оптична система на осветител, състояща се от кондензатор, мембрана на осветител, леща на осветител, оптична система на фотодетектор, състояща се от леща на фотодетектор, диафрагма, фотодетектор, разположени последователно по оптичната ос, и аспирационният канал, разположени така, че оста на аспирационния канал и оптичните оси на осветителя и фотодетекторната система се пресичат в цент - от преброяващия обем, ъгъл от 90 помежду си. Светлината от осветителя, събрана от кондензатора, се фокусира в силно претеглен обем с. помощ | за осветителя на обектива. Мембраната на осветителя, заедно с мембраната, освобождава равновесна част от обема, причинена от преброяващия обем, през който изследваният аерозол лети от аспирационния канал в газовия поток. Светлината, разпръсната от частицата, преминала през преброяващия обем, се изпраща от лещата на фотодетектора и попада върху приемника, който 3htH анализира количеството разпръсната светлина ($ 3 .

Недостатъкът на познатото устройство е неточността на измерването, причинена от регистрирането на частици, преминали през преброяващия обем. В резултат на това повърхността не е напълно осветена. частици, показанията на инструмента зависят не само от размера, но и от траекторията на полета на аерозолните частици.

Целта на изобретението - psvysh. - по-ниска точност на измерване на размера на аерозолните частици:

Тази цел се постига от факта, че във фотоелектрически брояч на антена - zо li> Hblx частици ", съдържащи o.gtichs" k; осветителна система, включваща последователно вградени в 1-ол онт .: chesksy GH осветител, мембрана на осветителя и осветител на обектива. светлина, оптичната система на фотодетектора, включително лещата на fsst.приемника, мембраната и фотографския приемник . и каналът за апириране, диафрагмата на осветителя е направена като рамка с

Тираж 822 Абонамент

Заповед ВНИИПИ 7973/34

Клон на ПЧП "Патент", Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11 с процеп, на изхода на оптичната система на осветителя е монтиран колиматор, а изходът на фотодетектора е свързан към управляващата верига и към два клавиша, чиито изходи са свързани чрез устройството с памет към верига за съвпадение, а изходите на управляващата верига са свързани към управляващите входове на устройството с памет и ключовите входове.

Чертежът показва схема на устройството.

Фотоелектрическият брояч на аерозолни частици съдържа оптичната система на осветителя, състояща се от кондензатор 2, мембраната на осветителя 3, лещата на осветителя 4 и колиматора 5, аспирационния канал 6, оптичната система на фотодетектора, разположени последователно по оптичната ос на осветителя 1, състоящ се от

I обектив фотодетектор 7, бленда 8 и фотоумножител

9, разположени последователно на оптичната ос. Освен това оста на аспирационния канал 6 и оптичните оси на осветителната и фотодетекторната системи се пресичат в центъра на преброяващия обем, като правят ъгъл от 90,0 между тях, а изходът на PMT е свързан към управляващата верига. 10 и с два клавиша 11 и 12, чиито изходи са свързани чрез запомнящото устройство 13 и 14 към веригата за съвпадение 15, а изходите на управляващата схема 10 са свързани към управляващите входове на устройствата с памет

13 и 14 и клавиши 11 и 12.

Светлината, излъчвана от осветителя 1, се събира от кондензатора 2 и преминава

° през диафрагмата 3, направена под формата на рамка с пръстеновидна цепка, тя придобива структурата, необходима в сечение поради формата на диафрагмата.

Колиматор 5, инсталиран след обект 4, създава колимиран кухи лъч светлина ° Отвор 8 и обектив 7 отделят част от кухия лъч. По този начин преброеният обем се получава под формата на кух цилиндър, през страничната повърхност на който частиците излитат навън.

30 от канал 6. Частицата пресича два пъти страничната повърхност на преброяващия обем, следователно, на изхода на PMT 9, тя образува двойка импулси с еднаква амплитуда. Първият импулс, образуван от тази частица, преминавайки през нормално отворен ключ 11, се съхранява в устройство с памет (ZU)

13 и се подава към входа на веригата за сравнение 15, в края на импулса, ключът

11 е затворен и ключ 12 се отваря от управляваща верига 10. Вторият импулс, идващ от PMT, когато частиците напускат преброяващия обем, преминавайки през ключа 12, се съхранява в паметта 14 и се подава към втория вход на веригата за сравнение 15 В случай на еднакво отчитане на паметта, 13 и 14 верига 15 извежда амплитудата на сигнала към изхода на устройството

В края на втория импулс веригата за управление нулира показанията на зарядното устройство

13 и 14 и задава клавиши 11 и

12 до първоначалното си състояние. Частица, преминаваща по границата на преброяващия обем, формира само един импулс, който се съхранява от устройство 13 и няма да има сигнал на изхода на верига 15, тъй като показанията на паметта 13 и 14 не съвпадат.

Дизайнът на диафрагмата под формата на рамка, инсталирането на колиматора на изхода на оптичната система на осветителя и изпълнението на приемника по тази схема позволява увеличаване на точността на измерване във фотоелектрическия брояч на аерозолни частици. Използването на предложеното устройство е особено ефективно в сравнение със съществуващите при анализа на полидисперсни аерозоли. Повишаване на точността се постига и поради повишената устойчивост на шум на устройството, тъй като се записват само двойка идентични импулси. Освен това устройството може да променя стойността на обема за броене, без да увеличава грешката при измерване, в резултат на увеличаване на размера на диафрагмата в оптичната система на снимката. приемник, което дава възможност да се работи както при ниски, така и при високи стойности на концентрацията на аерозол.