Устройство для измерения размеров и концентрации частиц Советский патент 1980 года по МПК G01N15/02 

Указанная цель достигается тем, что в устройстве камера выполнена в виде параболического зеркального отражателя, закрытого линзовым конденсатором, передний фокус которого совпадает с фокусом параболического отражателя, через который проходит траектория движения измеряемых часл-иц, а задний фокус конденсора нахо{цится в плоскости диафрагмы, за кото рой установлен фотоприемник, соединенный с электроннЕЛм блоком обработкй сигналов. На фиг,1 представлена схема устройства; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,. 1; Устройство содержит источник 1 не прерывного излучения, например, лазе выдающий коллимированный пучок свет .2, объектив 3 для фокусировки света камеру 4 с отражшощей параболической поверхностью 5,через фокус которой проходит траектория движения б, световую ловушку 7 для поглощения прямого нерассеянного света, си тему 8 подачи частиц внутрь камеры, представляющую собой тонкие суживающийся трубки, вставленные одна в другую, линзовый конденсатор 9, диа фрагму 10, фотоприемник li (ФЭУ), блок обработки сигнала 12, включающий согласующую схему, многокан.альный амплитудный анализатор и счетчик импульсов. Устройство работает следующим образом. Анализируемая жтидкость (газ) с ча тицами, которые надлежит измерить и подсчитать, подается в камеру 4 с помощью cHCTeNH 8 подачи частиц. При этом по внешней трубке поступает жидкость или газ, свободный от час тиц, а по внутренней трубке прохо. дит жидкость (газ), содержащая частицы. На выходе трубок под действием гидродинамических сил формируется очень тонкая струя, внутри которой движутся частицы. Эта струя первоекает сфокусированный объективом 3 пу чок света 2 от источника 1. Точка пересечения траектории движения частиц в струе находится в фокусе отражающ ей параболической поверхности 5 Когда измеренная час.тица б попадает в сфокусированный луч 2, она рассеи,вает свет в.. полный телесный угол 4 л; . Часть рассеянного частицей све та непосредственно падает на линзовы конденсор 9, а другая часть попадает на него, отразившись от зеркаль ной поверхности 5. Конденсор направляет свет через отверстие диафрагли 10 на фотоприемийк (фотоэлектронный умножитель) 11, на фотокатоде которого собирается практически весь свет, рассеянный единичной частицей в полном телесном угле, за исключе.нием прямого пучка. Фотоприемник преобразует световые вспышки от про летающих частиц в электрические импульсы, которые поступают в электронный блок обработки сигнала 12, где осуществляется счет общего количества импульсов и распределение их по амплитуде. Так как Ш1плитуда электрического импульса пропорциональна площади сечения частицы, то устройство предварительно калибруют, используя для этого частицы с известными размерами и формой. Концентрация частиц, содержащаяся в исследуемой среде, находится делением общего числа зарегистрированных импульсов на количество жидкости (газа), прешедшей через камеРУ.. Расчеты показывают, что в данном устройстве на фотоприемник поступает на порядок большее количество света, рассеянное частицей, чем в сферической камере Ульбрихта с внутренней поверхностью из диффузно рассеивающего материала. Это дает возможность увеличить отношение полезного сигнала к шуму, а значит, повысить чувствительность устройства к свету, рассеянному малыми частицами. Использование устройства для анализа искусственных и естественных дисперсных сред позволяет измерить и .подсчитать частицы с размером до 0,1 MKMj независимо от их формы и оптических свойств, что существенно расширяет измеряемый спектр размеров частиц и, тем самым, повышает точность определения концентрации взвеси в целом. Формула изобретения Устройство для измерения размеров и концентрации частиц, содержащее источник коллимированнрго излучения, , .световую ловушку, объектив, камеру для сбора рассеянного частицами света, фотоприемник, систему подачи частиц в камеру, отличающеес я тем, что, с целью повьашения чувствительности к частицам малых размеров и повышения точности определения концентрации взвеси, камера выполнена в виде параболического зеркального отражателя, закрытого линзовым конденсором, передний фокус которого совпадает с фокусом параболического отражателя;через который проходит траектория движения измеряемых частиц, а задний фокус конденсатора находится в плоскости диафрагмы, за кот.рой установлен фотоприемник, соединенный с электронным блоком обработки сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США.№3869209,кл,356-103, опублик, 1975. 2. Патент США W3869208, кл, 356 - 102, опублик, 1975 (прототип) ,.

фуг.г