Оптико-электронный анализатор для определения содержания взвешенных частиц в жидких средах Советский патент 1993 года по МПК G01N21/85 

Изобретение относится к оптико-электронным средствам анализа жидких сред и может быть использовано для измерения содержания взвешенных частиц в жидкостях в отдельных пробах и потоке на станциях подготовки питьевой и технической воды, предприятиях теплоэнергетики, химической, пищевой и др. отраслей промышленности.

Цель изобретения - расширение диапа- зона измеряемых концентраций.

На чертеже представлена схема оптико- элек ронного анализатора для определения содержания взвешенных частиц в жидких средах. Устройство содержит источник света 1, формирующий два идентичных световых потока, размещенные в двух идентичных оптических каналах кюветы 2 с анализируемой и эталонной жидкостью, цилиндрические линзы 3, маски 4 и фотоприемники 5, соединенные с блоком обработки и индикации.

Устройство работает следующим образом. Световые потоки от источника света 1 пропусакаются через кюветы 2 с анализируемой жидкостью и эталонной жидкостью. С помощью цилиндрических линз 3 в каждом канале формируется одномерный частотный спектр света, рассеянного на взвешенных частицах, содержащихся в жидкости. Эти спектры пропускаются через маски 4, выполненные в виде прозрачных и непрозрачных областей с границей, соответствующей графику функции у х , где х и у - координаты в плоскости маски. При этом осуществляется умножение спектров рассеяния света на функции пропускания масок. Регистрируемые фотоприемниками 5 прошедшие световые потоки порпорциональны концентрациям взвешенных частиц в жидкостях, Полученные в фотоприемниках сиг-, налы обрабатываются и сравниваются электронном блоке обработки устройства. Благодаря созданию одномерных пространственных частотных спектров рассеяния исследуемых объектов, а также умножения этих спектров на специальную маску с последующим интегрированием прошедшего света в плоскости фотоприемника происходит ослабление высокоэнергетиче

I

С

h h

s С

Э

ского светового потока в центральной части спектра рассеяния и тем самым подавление шумов, обусловленных крупномасштабными флуктуациями концентрации частиц, загрязнениями стенок кюветы, а также крупномасштабными неоднородностями светового потока по сечению. Таким образом, использование маски позволяет зарегистрировать фотоприемником наиболее информативную, но низкоэнергетическую высокочастотную часть спектра рассеяния и одновременно подавить малоинформативную зашумленную низкочастотную часть, что ведет к расширению диапазона измеряемых концентраций взвешенных частиц.

Изобретение выполняется следующим образом. В качестве источника света 1 может быть использован, например. He-Ne лазер, кюветы 2 и цилиндрические линзы 3 могут быть выполнены из стекла. Маски 4 могут быть выполнены на фотопластинах. Фотоприемники 5 реализуются на фотодиодах ФД-24К.

0

5

0

Формула изобретения Оптико-электронный анализатор для определения содержания взвешенных частиц в жидких средах, состоящий из источника света и двух идентичных оптических каналов, каждый из которых содержит последовательно расположенные и оптически связанные между собой и источником света кювету с прозрачными окнами и фотоприемник, отличающийся тем. что, с целью расширения диапазона измеряемых концентраций, в каждом оптическом канале между кюветой и фотоприемником введены последовательно расположенные цилиндрическая линза и пространственная двухмерная маска, содержащая прозрачную и непрозрачную области, граница между которыми имеет вид функции у - х , причем маска расположена в задней фокальной плоскости цилиндрической линзы, центрирована относительно оптической оси анализатора, а ось х маски перпендикулярна оси цилиндра цилиндрической линзы.

Использование: измерительная техника. Сущность изобретения: в оптико-элект ромный анализатор в опорный и измерительный каналы введены цилиндрическая линза и пространственная двухмерная маска с прозрачной и непрозрачной областями, граница между которыми имеет вид функции . 1 ил.

г

o&Va6