Способ определения распределения частиц двухфазного потока по размерам Советский патент 1985 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к оптическим способам диагностики дисперсной фазы двухфазного потока, в частности функции распределения частиц поразмерам, и может быть использовано для оценки Качества и эффективности ряда технологических процессов, включающих использование, изменение или разделение дисперсной фазы, например плазменного напыления, сушки распылением, сфероидизации, сепари рования.

Целью изобретения является определение частиц неправильной формы.

На чертеже изображена блок-схема устройства для реализации предпа- . гаемого способа.

Способ реализуется следующим образом.

Лазером 1 и оптической системой 2 формируют в исследуемом двухфазном потоке 3 измерительную зойу 4, превосходящую по размерам максимальный размер частиц дисперсной фазы, имеющую параллельные, ограничивающие поверхности, две из которых перпендикулярны направлению движения частиц, и равномерное распределение интенсивности по плоскости : перпендикулярного лучу сечения.

Импульсные оптически сигналы, возникающие при пересечении частицами двухфазного потока 3 измерительной зоны 4 фотоприемником 5 преобразуют в электрические и направляют на вход преобразователя аналог - код 6, Преобразователем аналог - код 6, представлякнцим собой набор пороговых устройств с заданными уровнями дискриминации , из поступающего на вход электрического импульса формируют импульсы, содержащие закодированную в широтно-импульсном коде .информацию об амплитуде и длитель Ностях переднего фронта и вершины импульса с фотоприемника 5,- и направляют их на логические блоки 7 и 8 измерения амплитуды и определения величины проекции частицы на направление движения соответственное

Логическим блоком 7 измерения амплитуды,, содержащим счетчик, регистрирующий число сработавших поро,говых устройств,производят вычислениё амплитуды по формуле

(-f)

А КИ

.где К - коэффициент, ,И - число сработавших пороговых устройств преобразователя аналой - код 6.

Логическим блоком 8 определения величины проекции частицы на направление движения, содержащим схему измерения длительности фронта и вершины импульса, производят вычисление величины а проекции частицы на направление движения по формуле

(2)

11

top

где t- размер базы измерения (продольный потоку частиц размер измерительной зоны 4); L,H tg длительность фронта и вершины импульса соответственно.

С выходов логических электронных блоков 7 и 8 направляют информацию на вход регистрирукицего блока 9, которым формируют распределение амплитуд сигналов от частиц по величинйм проекции частиц на направление движения в виде функции N N(i,j), где N(i,j) - число сигналов с амплитудой, попавшей в 1 -и интервал ашититуд, и проекцией частиц на направление движения, попавшей в I -и интервал величин проекций.

По результатам сформированногона регистрирующем блоке 9 распределения амплитуд сигналов от частиц по величинам проекции частиц на направление движения для каждой ячейки LJ регист)ирующе го блока 9 может быть рассчитан коэффициент несферичности Clj по соотношению

г У , 3 J

t

где К- - коэффициент пропорциональности площади сечения частицы величине амплитуда формируемого этой, частицей сигнала А., . - коэффициент несферичности, определяемый как отношение npoeKij(HH частицы на наравление движения к радиусу сферы, имекяцей равную с частицей площадь максимального сечения

Функции распределения частиц по размерам для каждого интервала несферичностей могут быть определены по сформированному на блоке 9 распределению амплитуд сигналов от частиц ,по величинам проекции частиц на

31173263 : 4

направление движения как на основа-циональные их размеру, во все интерва

НИИ реэупътатрв предварительной .лы амплитуд, соответствующих мёнькалибровкй устройства несферическимишин размерам частиц, а также с учёчастицами. так и путем математическойтом допущения равномерного распредеобработки результатов измерений с 5ления пространственщлх ориентации в

учетом статистической оценки вкладапределах каждого класса несферичносчастиц, формирующих сигналы, ирбпрр-тей.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА ПО РАЗМЕРАМ, включакшщй формирование в исследуемом потоке измерительной зоны, превосходящей по размерам максимальный размер частиц, и регистрацию импульсных сигналов, возникающих при пересечении частицами зоны измерения, отличающийся тем, что, с целью определения частиц неправильной формы, дополнительно измеряют амплитуды сигналов и производят селекцию сигналов по амплитудам и соответствующим им длительностям фронтов и вершин импульсов.