Устройство для измерения концентрации микрочастиц Советский патент 1993 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения концентрационных частиц малых размеров (микрочастиц) в суспензиях и может быть использовано в медицине, биологии и других областях науки и техники.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет сигнализации ухода рабочей точки дискриминатора.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - график, поясняющий его работу.

Устройство содержит гидросистему 1, кондуктометрический импульсный датчик 2, усилитель импульсов 3, первый пороговый дискриминатор 4, один вход которого соединен с источником напряжения Unop, а другой подсоединен к выходу усилителя 3, счетчик импульсов 5, включаемый и выключаемый гидросистемой 1, второй пороговый дискриминатор 6, схема антисовпадений 7, интегратор 8, компаратор 9, сигнализатор 10, первый 11 и второй 12 делители напряжения, при этом первый вход второго дискриминатора 6 соединен с выходом усилителя импульсов 3, вход первого делителя напряжения 11 соединен с первым входом первого дискриминатора 4, а выход первого делителя 11 - с вторым входом второго дискриминатора 6. Выход второго дискриминатора 6 соединен с вторым входом схемы антисовпадений 7, первый вход которой соединен с выходом первого дискриминатора 4. Выход схемы антисовпадений 7 соединен с входом интегратора 8, сбросовый вход которого соединен с гидросистемой 1, а выход - с первым входом компаратора 9. Второй вход компаратора 9 соединен с выходом второго делителя напряжения 12, вход которого подсоединен к источнику постоянного напряжения Un. Выход компаратора 9 подключен к входу сигнализатора 10.

Работа устройства происходит следующим образом.

Под воздействием разрежения, создаваемого гидросистемой 1, через микроотверстиекондуктометрическогоимпульсного датчика 2 просасывается суспензия исследуемых частиц. При этом кажел С

00

о ч ю о

дая частица генерирует на выходе датчика электрический импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна размеру (объему) частицы. Эти импульсы усиливаются усилителем 3, формируются дискриминатором 4 и поступают на вход счетчика 5. Счетчик включается и выключается гидросистемой 1 таким образом, что подсчитываются импульсы от частиц, содержащихся в дозе суспензии D. Дискриминатор А настраивается таким образом, чтобы считались только исследуемые частицы и не считались частицы грязи, имеющие меньшие размеры. При этом рабочая точка дискриминатора DI находится примерно на середине плато интегральной кривой распределения амплитуд импульсов от частиц, проходящих через микроотверстие. При этом будет сосчитано NI частиц. Падающий участок кривой справа от плато соответствует считаемым частицам. Поднимающийся участок кривой слева от плато соответствует частицам грязи и электронным шумам. Точность зависит от взаимного расположения рабочей точки дискриминатора, кривой распределения по размерам исследуемых частиц и кривой распределения по размерам частиц грязи. Если рабочая точка дискриминатора находится в пределах плато, результаты счета при смещении рабочей точки изменяются незначительно.

Если же рабочая точка дискриминатора смещается вправо за пределы плато, ре зультаты счета будут занижены. Причинами смещения рабочей точки вправо могут быть уменьшение размеров считываемых частиц, повышение температуры суспензии, неисправность источника питания.

Если рабочая точка дискриминатора смещается за пределы плато влево, например в положении D2, результаты счета будут завышены. Причинами смещения рабочей точки влево могут быть увеличение размеров грязевых частиц, уменьшение температуры суспензии, увеличение уровня электронных шумов, неисправность источника питания.

Изменение положения рабочей точки дискриминатора относительно плато в аналогах остается незамеченным оператором, что искажает результаты счета.

В данном устройстве указанный недостаток устраняется следующим образом. Порог второго дискриминатора 6 с помощью делителя напряжения 11 устанавливается ниже порога первого дискриминатора 4 на величину Д U. При этом пороговые дискриминатора 4 и 6 вместе со схемой антисовпадений 7 образуют щелевой дискриминатор, пропускающий

только импульсы от частиц, размеры которых соответствуют ширине щели. Эти импульсы преобразуются, интегратором 8 в постоянное напряжение, которое подается

на один из входов компаратора 9. На другой вход компаратора подается постоянное напряжение от делителя напряжения 12. Если напряжение на выходе интегратора 8 превышает напряжение, установленное делителем 12, компаратор срабатывает, включая сигнализатор 10. В начале каждого нового цикла счета гидросистема 1 сбрасывает интегратор 8, при этом выключается и сигнализатор 10. Делитель напряжения 12

устанавливает чувствительность устройства при заданной ширине щели, устанавливаемой делителем напряжения 11.

Если на выходе схемы антисовпадений 7 импульсов мало, то напряжение на первом

входе компаратора 9 меньше напряжения на втором входе и сигнализатор не включается.

Если же число импульсов на выходе схемы антисовпадений 7 увеличивается, то напряжение на первом входе компаратора 9 превышает напряжение на втором входе, вследствие чего срабатывает сигнализатор. Точно также можно проиллюстрировать работу устройства при смещении рабочей точки дискриминатора влево.

Формула изобретения

г

Устройство для измерения концентрации микрочастиц, содержащее гидросистему, последовательно соединенные кондуктометрический импульсный датчик, усилитель импульсов, пороговый дискриминатор и счетчик импульсов, управляемый

гидросистемой, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик устройства за счет сигнализации ухода рабочей точки дискриминатора, в него введены второй пороговый дискриминатор, схема антисовпадений, интегратор,

компаратор, сигнализатор, первый и второй

делители напряжения, при этом первый

вход второго дискриминатора соединен с

1 выходом усилителя импульсов, вход первого делителя напряжения соединен с первым входом первого дискриминатора, а выход первого делителя -с вторым входом второго дискриминатора, выход которого соединен с вторым входом схемы антисовпадений.

первый вход которой соединен с выходом первого дискриминатора, а выход схемы антисовпадений - с входом интегратора, сбро- совый вход которого соединен с гидросистемой, а выход - с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом второго делителя напряжения, вход которого подсоединен к источнику постоянного напряжения, выход компаратора соединен с сигнализатором.

Использование: медицина, биология и др. Сущность изобретения: в устройство дополнительно введены второй пороговый дискриминатор, схема антисовпадений, интегратор, компаратор, сигнализатор, первый и второй делители напряжения с соответствующими связями. 2 ил.

гиЪьоилпххо

А 4 . .. 2

f.