Прибор для определения дисперсностии КОНцЕНТРАции АэРОзОля Советский патент 1981 года по МПК G01N15/02 G01N21/26 

На фиг. 1 изображена схема ирибора; на фиг. 2 - тарировочный график зависимости яркости экрана (фототока фотоприемника) от значения сопротивления на магазине сопротивлений.

Прибор содержит источник 1 (в качестве которого используется лазер) коллимированного пучка света, проходящего через аэрозоль 2, узел визирования 3 рассеянного в аэрозоле света, установленный с возможностью углового перемещения относительно коллимированного лучка овета, поляроиды 4 W. 5, светофильтры 6 к 7, фотоприемники 8 1 9 с одинаковыми характеристиками, расположенные на пути коллимированного пучка света и по оси узла визирования 3, экран 10 с регулируемой яркостью свечения, расположенной в узле визирования 3 в зоне .визирования аэрозоля 2. .Одинаковый спектральный состав света от источника и экран а обеспечивается светофильтрами 5 и 7 и светофильтром 11, расположенным на пути света от лампы .72, освещающей экран 10. Лампа 12 питается от стабилизированного источника электрического напряжения 13, а ее яркость регулируется магазином сопротивлений 14. Фотоприемник 8 коллимированного пучка света совмещен с поглощающим свет элементом 15, покрытым сажей или специальными пигментами. Угол рассеяния света отсчитывается по положению узла визирования 3 на угломерной шкале 16. Измерение фототока приемников 5 и 9 производится приборами (/7 и 18.

Дисперсность частиц определяется следующим образом.

;Сначала измеряется тарировочная характеристика (фиг. 2, зависимость яркости экрана 10 Q пропорциональной фототоку фотоприемника 9, от значения сопротивления В, набранного на магазине сопротивлений 14 при заданных геометрических параметрах узла визирования 3). Далее используется известная теоретическая зависимость индикатрис рассеивания света (абсольтные значения) для различных значений размера частиц в виде таблиц или графиков. Значение теоретических индикатрис обозначим /(а).

Для измерения яркости рассеянного в аэрозоле 2 света производят регулировку яркости экрана JO путем изменения значения сопротивления К на магазине сопротивлений 14 так, чтобы яркости экрана 10 и высвечиваемого аэрозоля 2 стали равными. Значение яркости аэрозоля определяется по тарировочной характеристике (фиг. 2). Относительное значение экспери.ментальной индикатрисы / определяется выражением

/(а) Qa (a,R) -sin а.

Путем сравнения формы экспериментальной /(а) и теоретических /(а) индактрис определяется значение параметра дифракции р 2па/К, где а - радиус средней частицы аэрозоля 2; К - длина волны излучения источника 1. .Выбор одной из теоретических индикатрис определяет также абсолютное значение /(а).

Концентрация частиц определяется следующим образом. В дополнение к измеренному значению Qs(a, R) измеряется значение QO - фототок за счет всей мощности лазерного луча (на фотоприемнике 8). В

результате объемная концентрация (объем частиц в еди1нице объема аэрозоли) С для фиксированного угла а определяется выражением

,

Сэ(2, .6).Sin ар

-3

3Qo5,AlFp /(а)

где do - видимый диаметр коллимированного луча;

5э - площадь экрана 10; AWp - телесный угол, в пределах которого рассеянный свет попадает в фотонриемник 9.

Значения р и определены выше. Значение л, do, рэ, являются конструктивными параметрами предлагаемого прибора. В результате лабораторной проверки определено, что чувствительность прибора составляет 0,008 мг/м по свинцовому аэрозолю, диапазон дисперсности - более Oil мкм.

Формула изобретения

Прибор для определения дисперсности и концентрации аэрозоля, содержащий источник коллимированного пучка света, узел визирования рассеянного в аэрозоле света,

установленный с возможностью углового перемещения относительно коллимированного пучка света, поляроиды, светофильтры, фотоприемники, расположенные на пути коллимированного пучка света и по оси

g узла визирования, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения прибор дополнительно снабжен экраном с регулируемой яркостью свечения, расположенным в узле визирования.

Источники информации, принятые во

внимание при экспертизе:

1.Грин X., Лейн В. Аэрозоли - пыли, дымы и туманы. Л, «Химия, 1969.

2.Инструкция по эксплуатации прибора светорассеяния ФПС-1 (прототип).

fS 9

17

О Ш 20 SO 40 50 60 Я,оч Зн(Г ;н1/е HoSpffHHoe магазине conpomuS/teHvu /

У,, i