Способ измерения скоростей частиц в полидисперсном потоке Советский патент 1982 года по МПК G01P5/18 

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ЧАСТИЦ В ПОЛИДИСПЕРСНОМ ПОТОКЕ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей частиц различного размера оптическим способом .

Известен способ измерения скоростей частиц путем облучения поток а лазерным светом и регистрации светодиодными матрицами рассеянного частицами света flj ,

Недостатком известного способа является его сложность.

Наиболее близким .к предлагаемому является способ измерения частиц в потоке путем создания в потоке двумя лучами базы измерения и регистрации двумя фотоприемниками моментов пролета чатицами этой базы 2,

Недостатком способа является недостаточно высок-ая точность при работе в полидисперсном потоке, связанная с различной крутизной фронтов, получаемых на выходах фотоприемников.

Цель изобретения - устранение указанного недостатка, т.е. повышение точности измерения скоростей частиц в полидисперном потоке

Указанная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в создании в потоке двумя лучами базы измерения и регистрации двумя фотоприемниками моментов пролета частицами границ этой базы, регистрируют интенсивность излучения на входах фотоприемников при наличии и отсутствии частиц в зоне измерения и определяют скорость частиц по формуле.

С1

)

V где Е -размер базы измерения;

t - время пролета.частицей базы измерения; 390 (и,- интенсивность излучения на входах фотоприемников, соответственно при отсутствии и при наличии частиц; . коэффициенты пропорциональностй. На фиг. 1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа на фиг.2 - временная диаграмма, пояс няющая его работу. Устройство содержит источник 1 . зондирующего излучения, дифрагму 2, систему зеркал 3 и.4, причем зеркало 3 полупрозрачное, фотоприемники 5 схему 6 совпадений и регистрирующее устройство 7. Для осуществления способа необходимым является то, чтобы в исследуемой зоне находилась одна частица, а размеры зоны были бы больше размеров частицы. Способ осуществляется следующим дбразом. Частица, проходя исследуемую.зону 8 (зону пересечения световых пуч ков), приводит к изменению интенсивности света, попадающего на входы фо топриемников 5 сигнал с которых через схему совпадений попадает на вхо регистрирующего устройства 7. Длительность сигнала t определяет ся выражением (фиг. 2) t tj+ 2t (1) где t. - время пребывания всей частицы в исследуемой зоне; t - время входа и выхода части цы из исследуемой зоны, ко торые определяются как ч где 1 - характерный размер исследуе мой зоны (размер базы измер ния) ; V - скорость частицы; d характерный размер частицы. Таким обр,азом получаем 1 d t а V, Интенсивность излучения 3 , попадающего на вход фотоприемников при наличии частицы в иссходуемой зоне, определяется из выражения п - §i:- 1 5л l где ЗУ, - интенсивность излучения, по падающего на вход фотоприем ников в отсутствии в исследуемой зоне частицы; 4 S - площади поперечного сечения частицы и зондирующего луча, соответственно. Совместное решение уравнений (2) и (3) с учетом того, что S , а 5л Kji, где К и Kj коэффициенты пропорциональности, получаем . -1Г) Из формулы () видно, что измерение амплитуды сигнала (что эквивалентно измерению интенсивности зондирующего луча) позволяет произвести определение скорости частиц полидисперсного потока. Использование такого способа измерения скорости потока частиц позволяет измерять скорость частиц при отсутствии точной информации об .их размерах. формула изобретения Способ измерения скоростей частиц в полидисперсном потоке путем создания в потоке двумя лучами,базы измерения и регистрации двумя фотоприеМни- ками моментов пролета частицами границ этой базы, отличающийс я тем, что с целью повышения точности, измеряют интенсивность излучения на входах фотоприемников при наличии и отсутствии частиц в зоне измерения и определяют скорость частиц по формуле с1-/ где I - размер базы измерения; t - время пролета частицей базы измерения; 3 и 3,, - интенсивность излучения на входах фотоприемников, соответственно, при отсутствии и при наличии частиц; коэффициенты пропорциональности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 532817, G 01 Р 3/36, G 01 Р 5/18, 1977. 2.Патент Франции ff , кл. G 01 F 1/86, G 01 Р 5/00, 1Э77 (прототип),

ФогЛ

Фиг. 2