Устройство для подсчета частиц по размерам Советский патент 1984 года по МПК G01J1/04 

Изобретение относится к аналитической технике и может быть использовано для автоматического определения .количества и размеров частиц взвешенных в различных дисперсионны средахг используемых в авиационной станко-инструментальной, машиностро ительной, пищевой, химической и дру гих отраслях промышленности. .По основному авт.св. 974141 известно устройство, содержащее проточную кювету, представляющую со бой светопроницаемую трубку прямоугольного сечения, осветитель, формирующий в кювете зону регистрации фотоприемник г регистрирующий импуль вое изменение излучения, вызванное прохождением через зону регистрации анализируемых частиц, электронный блок, подключенный к фотоприемни- . ку/ и калибровочный осциллятор. Осциллятор содержит побудитель возвратно-поступательных колебаний и эталонную кювету. Внутренний канал кюветы перегорожен, сетками, между которыми расположена аттестованная по размеру частица известных свойст Один из торцов эталонной кюветы перегорожен t упругой мембраной, а сама кювета заполнена дисперсионной средой. Упругая мембрана, в свою очередь, связана с побудителем возвратно-поступательных колебаний частищл. При калибровке эталонная кювета вводится в область зоны регистрации и включается побудитель возвратнопоступательных колебаний. Колебания от побудителя возвратно-поступательных колебаний через упругую мембрану передаются дисперсионной среде вместе с находящейся в ней частицей. При этом частица начинает совершать колебания, пересекая осве 1ценную зону регистрации и образуя световые импульсы имитирующие прохождение через зону регистрации монодисперсных частиц со строго определенным размером частиц дисперсной фазы./ Полученные световые импульсы трансформируются фотоприемником в пропорциональные электрические, i Последние используются в качестве опорных для калибровки уровня регис рации данного устройства 1. Известное устройство имеет следу щие недостатки. При каждом цикле ко лебаний побудителя возвратно-поступательных колебаний частица дважды пересекает зону регистрации, генери руя два световых импульса, один при движении вверх, другой - при движеНИИ вниз. Для получения электрическ калибровочных имрульсов необходимо, чтобы параметры этих световых импульсов совпадали, т.е. их амплитуд и длительности были бы одинаковы. Амплитуда этих импульсов для сферической частицы и равномерно освещенной зоны одинакова. Длительность импульсов-определяется временем прохождения частицей зоны регистрации, которое в общем случае различно, вследствие неравенства сил, действующих на частицу при движении вверх и вниз. При движении вверх скорость перемещения частицы, в основном, определяется импульсом силы, обусловленной взаимодействием побудителя возвратно-поступательных колебаний с упругой мембраной, а при движении вниз силами упругой мембраны. В общем случае эти силы не равны. Все это приводит к различным скоростям перемещения частицы вверх -и вниз. В то же время условием корретной калибровки устройства является равенство дли- ельности калибровочных импульсов времени прохождения через зону регистрации частиц анализируемых сред, протекающих через проточную кювету. Погрешность калибровки в данном случае образуется за счет ограниченности полосы пропускания электронного блока, которая приводит к неодинаковому коэффициенту усиления импульсов, различающихся по длительности вследствие отличия их частотных спектров, в результате чего имеют место нелинейные амплитудные искажения импульсов. Кроме того, поскольку движение частицы вниз обусловлено силами упругости мембраны, длительность импульса, соответствующая этому движению, имеет достаточно большое значение и это, в свою очередь, накл щывает существенное ограничение на частоту колебаний побудителя возвратно-поступательных колебаний. На частицу нельзя воздействовать импульсом до тех пор, пока она не опустится ниже (ЗОНЫ регистрации, в противном случае возможен процесс зависания частицы или же колебаний без пересечений зоны регистрации. Целью изобретения является повыение точности определения разме{х в астиц и ускорение процесса измереий. Указанная цель достигается тем, то побудитель возвратно-поступательых колебаний выполнен с двустороним принудительным ходом. На фиг. 1 показана блок-схема устойства; на фиг. 2 и 3 - примеры онструктивного выполнения калиброочного осциллятора. Устройство содержит проточную ювету 1 (фиг.1), осветитель 2, фооприемник 3, подключенный к входу лектронного блока 4, и калибровочый осциллятор 5. Б режиме измерения ходе лучей находится кювета 1, в

режиме калибровки - калибровочный осциллятор 5.

Калибровочный осциллятор (фиг.2) содержит заполненную дисперсионной средой б эталонную кювету 7, внутренний канал которой перегорожен , двумя отстоящими друг от друга сет- ками 8, между которыми расположена аттестованная по размеру частица 9. Размеры ячеек сетки должны быть меньше размера частииры.

Один из торцов эталонной кюветы перекрыт упругой мембраной 10, связанной с побудителем возвратно-поступательных колебаний. Побудитель колебаний состоит из электромагнитного соленоида с подвижным штоком и генератора электрических импульсов. Электрический соленоид выполнен в виде двух независимых катушек 11 и 12, концы которых синфазно подключены к генератору электрических импульсов. Катушки расположены в двухсекционном каркасе с перегородкой. Каркас с обеих сторон закрыт металлическими пробками 13 и 14. Через отверстие в пробке 14, прилегакадей к упругой мембране 10,проходит шток 15. Один конец штока расположен во внутренней полости электромагнитного соленоида, а другой конец зафиксирован в упругой мембране.

При протекании тока через катушку 11 шток 15 принудительно перемещается вверх и продавливает упругую мембрану 10, последняя вынуждает дисперсионную жидкость 6 вместе с гВттесшованной по размеру частицей перемещаться вверх. Затем от генератора электрических импульсов подается импульс тока на катушку 12. При этом шток принудительно перемещается вниз и деформирует в обратном направлении жестко связанную с ним упругую мембрану 10. Последняя увлекает за собой дисперсионную жидкость вместе с аттестованной по размеру частицей в направлении вниз. После этого снова подключается катушка 11 и процесс колебаний повторяется.

При этом скорости перемещения аттестованной по размеру частицы в обоих направлениях равны, так как на нее действуют одинаковые силы, обусловленные неочередным включением двух электромагнитных катушек.

На фиг. 3 приведен другой пример исполнения калибровочного осциллятора, выполненный для магнитных частиц. Калибровочный осциллятор содержит

0 эталонную кювету 7, в которой помещена аттестованная по размеру частица 9. Торцы эталонной кюветы перек1мты, а сама кювета установлена в поле переменных электромагнитов 16 и 17.

5 Обмотки катушек электромагнитов . подключены к генератору 18 переменного тока.

Б режиме калибровки эталонная кювета калибровочного осциллятора устанавливается в области зоны регистрации. При включении генератора 18 последний вырабатывает периодическую последовательность импульсов тока, которые с определенной частотой попеременно подаются на обмотки катушек электромагнитов 16 и 17. При этом индицируется переменное магнитное поле и аттестованная по размеру частица начинает совершать колебания, притягиваясь то к одному, то к друго0 му торцу эталонной кюветы, генерируя световые импульсы. Эти импульсы воспринимаются фотоприемником 3 и трансформируются в пропорциональные электрические. Последние в электронном

5 блоке 4 используются в качестве калибровочных импульсов, по которым осуществляется калибровка уровней -дискриминации электронного блока.

Использование изобретения позволит

0 в устройствах для подсчета частиц по размерс1М генерировать с помощью аттестованной частицы калибровочные импульсы одинаковой амплитуды и длительности. Это, в свою очередь,

с ускоряет процесс калибровки, повышает точность калибровки и соответственно приводит к уменьшению погрешности при определении размеров частиц, взвешенных в дисперсионных средах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА ЧАСТИЦ ПО РАЗМЕРАМ по авт.св. К 974141, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения размеров частиц и ускорения процесса измерений, побудитель возвратно-поступательных колебаний выполнен с двусторонним, принудительным ходом.