Фотометрический поточный способ и устройство для дисперсионного анализа аэрозолей, гидрозолей и других коллоидно-дисперсных систем Советский патент 1950 года по МПК G01J1/10 

Описываемый способ заключается в том, что счет частиц в потоке, осуществляемый визуально посредством микроскопа или с помощью фотоэлектрического преобразователя, производят при различных степенях освещенности потока в измерительной кювете, а для компенсации влияния изменений чувствительности глаза или фотоэлектрического преобразователя и колебаний яркости источника света используют освещаемые тем же источником света различно рассеивающие свет эталоны сравнения, изменяя освещаемость кюветы до исчезновения ви,г1,имости выбранного, эталона сравнения.

Этим достигается то, что частицы с радиусом меньше определенной величины г, не будут регистрироваться, и будет измеряться концентрация частиц с радиусами . Таким образом, изменяя яркость освещения, можно найти распределение частиц по яркости и получить представление об их функциональном составе в определенный промежуток времени жизни золя.

На прилагаемом чертеже изображен прибор для осуществления способа.

Исследуемый аэрозоль через трубку 1 впускается в кювету 2. Конденсатор 3 фиксирует лучи источника света 4 на центральную часть внутреннего канала 5 кюветы. Перед источником света 4 установлен фотометрический нейтральный клин 6, передвижение которого позволяет дозированно ослаблять яркость освещения частиц аэрозоля.

Компенсационный неподвижный подклинок 7 выравнивает неравнолерность ослабления различных лучей освепаающего пучка. Для компенсирования влияния как индивидуальных колебаний чувствительности глаза, так и колебаний со дня на день, а также колебаний яркости источника света, перед каждым измерением определяются по№ 86851- 2 ложен е к-лита б, :при котором некоторая несамосветящаяся «звезда сравнения оказывается на пороге чувствительности глаза наблюдателя. Для ЭФого; часть света отражается диагональной плоскостью склеенного,, j|3 двух, призм кубика 8, и после прохождения через линзу 9 и отра кенйя от призмы 10 проходит через торец стеклянной пластинки //, устайовЛейЛй в окуляре микроскопа 12, и имеющей на своей поверхности ряд панесенпых алмазным острием углублений, рассеивающих свет. Клин 6 передвигают до исчезновения видимости выбранной «звезды сравнения.

Отсчитывая положение клина 6 при определении частичной концентрации золей относительно найденного таким образом «нулевого положения, исключают влияние переменной чувствительности глаза на разбивку частиц по фракциям..

Частицы просасываемого аэрозоля, проходя через освещенную зону кюветы, на короткое время освещаются, и получающиеся «вспышки наблюдают при помощи микроскопа 12, сфокусированного на центральную часть освещенной зоны.

Для измерения частичной концентрации п, необходимо разделить число Л наблюдающихся за некоторое время «вспышек на объем V, протекший за то же время через счетное поле:

Для уменьшения или регулирования среднего числа вспышек за секунду применяется окулярная диафрагма 13 с набором круглых отверстий различных диаметров.

Для определения счетного объема V измеряется объем W аэрозоля, протекший через кювету за время счета вспышек. Предполагая, что во внутреннем канале кюветы имеется ламинарный режим течения аэрозоля и, следовательно, параболический профиль скоростей, можно вычислять V по формуле:

,, WDV и а где: D- диаметр внутреннего канала 5 кюветы и d - диаметр счетного ПОЛЯ, вырезаемого данным круглым отверстием диафрагмы 13 при данном увеличении.

Для измерения W, т. е. объема протекшего за время подсчета аэрозоля, прибор снабжен объемным счетчиком, представляющим собой V-образную трубку 14, одно колено которой имеет широкое сечение (с целью уменьшения разности уровней жидкости в обоих коленах при протекании из широкого колена в узкое), а другое колено снабжено делениями для отсчета протекшего объема в см. Счетчик устроен так, что может давать сигнал в тот момент, когда через него протечет определенный объем аэрозоля. Для этой цели в верхней части измерительного узкого колена счетчика имеется поплавок 15, укрепленный на плоской пружине 16 и снабженной контактом, замыкание которого включает звонок 17. Поплавок замыкает контакт при достижении мениском жидкости в левом колене определенного уровня. Исходное положение уровня можно регулировать подъемом и опусканием левого широкого колена.

Реометр 18, показывающий скорость протекания через кювету и играющий при измерениях вспомогательную роль, применяют обычноЛ« -

rfM2

го типа, основанного на измерении перепада давления между концами капилляра, через который проходит контролируемый поток.

Процедура измерений сводится к следующему; проверяют установку прибора и поворотом крана 19 устанавливают объемный счетчик на нуль.

Задавшись определенной -точностью и выбрав для ее реализации нужное значение N, начинают счет частиц и одновременно новоротом крана 19 включают объемный счетчик. После регистрации N-и вснышки, объемный счетчик дальнейшим новоротом крана занирают и отсчитывают протекший объем W. На основании вышеуказанных формул вычисляют п по формуле:

где: для b aN можно составить таблицу, если онределены значения С: для каждого отверстия диафрагмы. Если желательно быстро оценить частичную концентрацию п, то для не слишком малых п можно, не производя точного счета, поворотом микрокрана 20 добиться темпа вспышки примерно 1 в секунду и измерить по реометру объемную скорость W. Тогда концентрацию вычисляют по формуле:

Предмет изобретения

1.Фотометрический поточный способ дисперсионного анализа аэрозолей, гидрозолей и других коллоидно-дисперсных систем, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени .и упрощения процесса анализа, счет частиц в потоке, осуществляемый визуально посредством микроскопа или с помощью фотоэлектрического преобразователя, нроизводят нри постепенном изменении яркости освещения зо-, ны, в которой нроисходит счет частиц.

2.Прием вынолнения способа но и. 1, отличающийся тем, что, с целью комненсации влияния изменений чувствительности глаза или фотоэлектрического преобразователя и колебаний яркости источника света, используют освещаемые тем же источником света эталоны сравнения, изменяя освещенность рабочей зоны потока до исчезновення видимости выбранного эталона сравнения.

3.Устройство для осуществления снособа по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что эталоны сравнения выполнены в виде углублений на поверхности стеклянной нластинки, нанесенных, например, алмазным острием.

4.В устройстве для осуществления сиособа но пп. 1-2, применение нодвижного фотометрического нейтрального клина с донолнительным неподвижным клином для изменения яркости освещения рабочей зоны.

5.В устройстве для осуществления способа по пп. 1-3, применение окулярной диафрагмы для изменения площади счетною поля в рабочей зоне.

- 3 -№ 86851

-- W