Струйный оптико-электронный анализатор Советский патент 1992 года по МПК G01N21/49 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения содержания взвешенных частиц в проточных жидкостях, например в сточных водах.

Известно устройство для определения содержания взвешенных частиц в жидкостях 1, состоящее из проточной кюветы в виде колонны, имеющей входной патрубок и сливное отверстие, содержащей последовательно расположенные сверху вниз и оптически связанные источник света, первый поляризатор, закрепленный в обойме с возможностью перемещения, второй поляризатор, закрепленный неподвижно, кольцевой фотоприемник, третий поляризатор, закрепленный неподвижно, скрещенный с вто - рым поляризатором.

Устройство работает следующим образом. Световой поток от источника света, по- ляризованный первым и вторым поляризаторами в плоскости, перпендикулярной плоскости главного сечения второго поляризатора, падает на поверхность жидкости под углом с нормалью, близким к 0°, частично отражается, частично проходит

вглубь, испытывая преломление и рассеяние. Попадание на фотоприемник фона, создаваемого отраженными от поверхности жидкости лучами, предотвращается третьим поляризатором, скрещенным с вторым Световые лучи рассеянного света с содержащимися в жидкости частицами не являются поляризованными, проходят третий поляризатор и действуют на фотоприемник, возбуждая в нем сигнал, по величине которого судят о мутности жидкости.

Недостаток устройства - наличие погрешности измерения вследствие попадания на фотоприемник фоновой засветки из-за рассеяния на поверхности жидкости света, падающего под углом, превышающем 0°.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство 2, состоящее из последовательно расположенных и оптически связанных источника света, кюветы, имеющей входной и сливной патрубки, и фотоприемника, соединенного с электронным блоком обработки и индикации.

СЛ

С

vi 1

(Л

S

ю

GJ

Принцип действия устройства заключается в пропускании светового пучка через кювету с анализируемой жидкостью, регистрации фотоприемником интенсивности прошедшего света и нахождении оптической плотности анализируемой жидкости, характеризующей концентрацию имеющихся в ней взвешенных частиц.

Недостатком такого устройства является низкий ресурс работы вследствие загрязнения внутренних поверхностей кюветы отложениями взвешенных частиц и различных солей, приводящего к увеличению погрешности измерений.

Цель изобретения - увеличение ресурса работы без очистки поверхностей кюветы.

Струйный оптико-электронный анализатор содержания взвешенных частиц в жидкости состоит из источника света, кюветы, имеющей входной и сливной патрубки, и фотоприемника, соединенного с электронным блоком обработки и индикации. Новым в устройстве является то, что кювета снабжена крышкой с отверстием, имеющим патрубок, нижний конец которого расположен ниже уровня сливного патрубка, и дополнительным сливным отверстием в дне кюветы, соосным отверстию в крышке, причем площадь отверстия входного патрубка превышает площадь дополнительного сливного отверстия в дне кюветы и меньше отверстия сливного патрубка, источник света оптически связан с анализируемой жидкостью через отверстие в крышке кюветы, а фотоприемник оптически связан с анализируемой жидкостью под дополнительным сливным отверстием.

На чертеже схематично изображен струйный оптико-электронный анализатор. Он содержит кювету 1, имеющую входной патрубок 2, дополнительное сливное отверстие 3 и сливной патрубок А с крышкой 5, имеющей отверстие с патрубком 6, источник 7 света и фотоприемник 8.

Анализатор работает следующим образом.

Поступление анализируемой жидкости в кювету 1 реализуется через входной патрубок 2, а слив - через дополнительное сливное отверстие 3 и сливной патрубок 4,

площади отверстий которых обеспечивают постоянство уровня жидкости в кювете 1 при измерениях. В анализируемую жидкость через имеющееся в крышке 5 отверстие с патрубком 6 вводится световой поток, создаваемый-источником 7 света. Проведение анализа рассеяния света осуществляется с помощью фотоприемника 8, регистрирующего сигнал ниже дополнительного сливного отверстия 3, по величине которого судят о мутности жидкости.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что проведение анализа рассеяния света присутствующими вжидкости взвешенными частицами осуществляется в струе жидкости, вытекающей через дополнительное сливное отверстие в дне кюветы. Благодаря этому устраняется влияние загрязнений стенок кюветы на результаты измерений и увеличивается ресурс работы без очистки поверхностей кюветы.

Кювета 1 реализуется, например, из оргстекла. В качестве источника 7 света может быть использован He-Ne-лазер. Фотоприемник 8 реализуется на основе фотодиода ФД-24К,

Формула изобретения Струйный оптико-электронный анализатор содержания взвешенных частиц в

жидкости, состоящий из источника света, кюветы, имеющей входной и сливной патрубки, и фотоприемника, соединенного с электронным блоком обработки и индикации, отличающийся тем, что, с целью

увеличения ресурса работы без очистки поверхностей кюветы, кювета снабжена крышкой с отверстием, имеющим патрубок, нижний конец которого расположен ниже уровня сливного патрубка, и дополнительным сливным отверстием в дне кюветы, соосным с отверстием в крышке, причем площадь отверстия входного патрубка превышает площадь дополнительного сливного отверстия в дне кюветы и меньше площади

отверстия сливного патрубка, источник света расположен на одной оси с отверстиями в дне и крышке кюветы, а фотоприемник оптически связан с анализируемой жидкостью через дополнительное сливное отверстие.

к блоку пита-

ния излучателя 1

7

Использование: измерительная техника. Сущность изобретения: кювета снабжена крышкой с отверстием, имеющим патрубок, и дополнительным сливным отверстием в дне кюветы, соосным отверстию в крышке. Нижний конец патрубка находится ниже уровня основного сливного патрубка, 1 ил.

з; / / / f / j / / / /

Ц

/ / / / / / 7

,

к блоку обработки и нндикацни