Способ измерения размеров частиц с использованием поляризованного света Советский патент 1993 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к опти- ко-электронным устройствам контроля параметров дисперсных сред.

Целью изобретения является повышение информативности за счет исследования сечения среды.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения размеров частиц с использованием поляризованного света.

Устройство содержит источник 1 параллельного линейно поляризованного света, две Цилиндрические линзы 2,3 для форми- :, рования плоского потока света, поляризационный светофильтр 4, щелевую диафрагму 5 для получения одинаковой интенсивности излучения по сечению плоского потока света, измерительный объем 6, два поляризованных светофильтра 7,8 (их стык обозначен вертикальный линией), две линзы 9,10, приемник излучения 1.1, выполненный, например, в виде видеокамеры, регистрирующее устройство, 12, вычислительный блок 13.

. Следует-отметить, что вместо видеокамеры и регистрирующего устройства 12 возможно применение матричных фотопреобразователей с самосканировани-.

ем, содержащих секции накопления, хранения информации и выходной регистр.

. Способ осуществляется следующим образом. Первичный световой пучок от источника 1 зондирующего излучения формируется двумя цилиндрическими линзами 2, 3 в виде плоского потока света. Затем преобразуется с помощью поляризационного светофильтра 4 в линейно поляризованное излучение, пропускается через щелевую диафрагму 5 и далее частично рассеивается частицами, пролетающими в анализируемом объеме 6. Излучение, рассеянное частицами дисперсной среды, поступает на соответствующие поляризационные светофильтры 7, 8, имеющие две взаимно перпендикулярные плоскости поляризации. При помощи поляризационных светофильтров 7,8 выделяют две линейно поляризованные компоненты светового. потока, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны, одна из которых

СО

с

со

О

х| GO СО

со

совпадает с плоскостью, в которой расположены оптические оси зондирующего луча света и приемника излучения. Эти компоненты через две линзы 9,10, каждая из которых установлена за соответствующим светофильтром 7 или 8, попадают в объектив видеокамеры 11, которая подключена к регистрирующему устройству 12.

На дисплее регистрирующего устройства в процессе измерений получим два изображения исследуемой среды в рассеянном частицами свете, сдвинутые относительно

друг друга на определенное число элементов разложения по строке. Эти изображения в темпе эксперимента фиксируются в памяти регистрирующего устройства и счи- тываются. При этом определяются для каждого элемента разложения . этих двух изображений величины электрических сигналов, пропорциональные средним значениям двух выделенных линейно поляризованных компонент светового потока (горизонтальной 2 и вертикальнойTi), а затем электрические сигналы поступают в вычислительный блок

13, где определяются для сходственных точек изображений, сдвинутых на ранее определенное число элементов разложения, отношение этих сигналов, характеризующих величины средних диаметров Dai частиц в соответствии с приведенной выше формулой,

Формул а изо бретени я Способ измерения размеров частиц с использованием поляризованного света,

0

заключающийся в том, что формируют зон-, дирующий параллельный линейно поляризованный луч света, освещают им среду со взвешенными частицами, регистрируют интенсивности компонент рассеянного света для двух взаимно перпендикулярных плоскостей поляризации, одна из которых совпадает с плоскостью, в которой расположены оптические оси зондирующего луча света и приемника излучения, и по интенсивности судят о размерах частиц, отличающий- с я тем, что, с целью повышения информативности за счет исследования сечения среды, формируют плоский поток света с 5. равномерным распределением его интенсивности, регистрируют изображения, среды в рассеянном частицами свете для двух его линейно поляризованных компонент, выделяют сходные точки изображений, для которых Определяют средние значения интенсивности компонент и вычисляют средний размер частиц по формуле

0

i/l2-b . ;

где D21 - средний поверхностный диаметр частицу- s

Ti,Таг средние значения поляризован ных компонент рассеянного света, причемТ2 относится к плоскости, с которой совпадает плоскость, в которой расположены оптические оси зондирующего луча и приемника излучения:

a, b - постоянные коэффициенты.

Сущность изобретения: регистрируют изображения счетного объема в рассеянном . частицами свете для двух его линейно-поляризованных компонент, выделяют сходственные точки изображений, для которых определяют средние значения интенсивности компонент и по величине деполяризации излучения вычисляют средний размер частиц. 1 ил.