Устройство для определения размеров частиц в проточных средах Советский патент 1991 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к оборудованию автоматизированного измерения размеров частиц в проточных средах, и может быть использовано при контроле загрязненности окружающей среды и для оценки качества и эффективности технологических процессов, осуществление которых связано с использованием жидких и газообразных сред.

Цель изобретения - одновременное повышение точности измерений и расширение диапазона измеряемых частиц.

На чертеже представлена схема устройства для определения размеров частиц в проточных средах.

Устройство для определения размеров части в проточных средах состоит из источника 1 когерентного монохроматического

света (лазера), оптической формирующей системы 2, проточной кюветы 3, собирающего оптического устройства 4, интерферометра Маха-Цендера 5, содержащего светоделители 6 и 7, зеркало 8, оборачивающий элемент (пентапризма)Э, увеличительной системы 10,. диафрагмы 11, фотоприемника 12, усилителя 13, пикового детектора 14, блока 15 обработки и регистратора 16.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый поток жидкой или газообразной среды поступает в проточную кювету 3. Излучение лазера фокусируется оптической формирующей системой 2 на проточной кювете 3. При этом в кювете 3 формируется измерительная зона в виде полосы, ограниченной в направлении распроО

ч|

ю ю

00

странения светового потока плоско-параллельными стенками кюветы. Прошедший кювету световой поток коллимируется собирающим оптическим устройством 4 и направляется в интерферометр Махз-Цен- дера 5. Изображание интерференционной картины, увеличенное системой.10, попадает на щелевую диафрагму 11, Щель этой диафрагмы размещается на середине темной интерференционной полосы. В этой ситуации при отсутствии частиц в проточной кювете световой поток отсутствует на фотоприемнике.

При прохождении частицами счетного объема каждая из них формирует за щелевой диафрагмой сдвоенные световые импульсы, что связано с расположением щелевой диафрагмы напротив темной интерференционной полосы. Сдвоенные световые импульсы преобразуются фотоприемником 12 в электрические сигналы, которые попадают в усилитель 13.

Электрические импульсы после усилителя попадают на пиковый детектор 14, сигнал с которого пропорционален суммарной амплитуде двух импульсов. Сигнал на выходе пикового детектора соответствует среднему размеру каждой частицы. Далее сигналы подаются на блок 15 обработки, в котором по их амплитудам определяются размеры частиц, Эта информация выводится на регистратор 16.

Устройство для определения размеров частиц в проточных средах может найти широкое применение для контроля очистки жидких и газообразных технологических сред. Устройство может применяться для объективного контроля жидкостей и газов в технологических процессах электронной промышленности.

Формула изобретения

Устройство для определения размеров частиц в проточных средах, содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси источник когерентного монохроматического света, формирующую

оптическую систему, проточную кювету, собирающую оптическую систему, интерферометр, фотоприемник, размещенный в минимуме интерференционной картины, соединенный с усилителем, а также последовательно соединенные блок обработки импульсов и регистратор, отличаюицее- с я тем, что, с целью одновременного повышения точности измерений и расширения диапазона измеряемых размеров части, оно

дополнительно -снабжено увеличительной системой, диафрагмой и пиковым детектором, при этом оптическая увеличительная система и диафрагма расположены последовательно между интерферометром и фотоприемником, пиковый детектор включен между усилителем и блоком обработки импульсов, а интерферометр выполнен по схеме Маха-Цендера с оборачивающим элементом в одном из его плеч.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к оборудованию автоматизированного измерения размеров микрочастиц в проточных средах, и может быть использовано при контроле загрязненности окружащей среды и для оценки качества и эффективности технологических процессов, осуществление которых связано с использованием жидких и газообразных сред. Цель изобретения состоит в повышении точности и расширении диапазона измеряемых размеров частиц. В одном из плеч интерферометра расположена пентапризма, выполняющая функцию оборачивающего элемента. Частицы, имеющиеся в исследуемой среде, пересекают счетный объем в проточной кювете и изменяют контрастность интерференционной картины, регистрируемой фотоприемником. Применение пикового детектора увеличивает вдвое сигнал от каждой частицы. 1 ил. СП