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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf fotoelektrische Wandler
und betrifft insbesondere fotoelektrische Wandler der Teilchengrössen in einem Dispersionsmedium.
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Die Erfindung kann in den Einrichtungen zur Analyse von Teilchen
in gasförmigen und flüssigen Dispersionsmedien verwendet werden.
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Es ist ein fotoelektrischer Wandler der Teilchengrossen in einem
Dispersionsmedium bekannt, welcher eine Be le uchtungsvorrichtung sowie sich in
einer Analysekammer beiindende - einen Kanal zur Probenahme und eine Sotoempfangsbaugruppe
- enthält, deren Längsachsen senkrecht zueinander liegen, und welcher inder Analysekammer
auch ein Mittel zur Empfindlichkeitseichung des fotoelektrischen Wandlers enthalt.
Das genannte Mittel enthält eine Blende, einen mechanischen Verschluss und einen
Kanal zur Eich-Lichtimpulsübergabe auf Fotoempfangsbaugruppe.
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Der Kanal zur Eich-Lichtimpulsübergabe ist in Form von zwei Spiegeln
ausgefuhrt, die innerhalb der Analysekammer unter einem Winkel von 450 zur Langsachse
der Beleuchtungsvorrichtung und unter einem Winkel von 450 zur Längsachse der Fotoempfangsbaugruppe
untergebracht sind, die Blende und der mechanische Verschluss aber sind zwischen
den Spiegeln untergebracht. (5. z.B. SU-Urheberschein Ng 873041, Klasse G 01 N 15/02,
bekanntgemacht am 24.01.78).
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Eine derartige bauliche Gestaltung des mittels zur Empfindlichkeitseichung
des Wandlers gewährleistet keine Stabilität der Eich-Lichtimpulse wegen einer möglichen
Änderung des Reflexionsvermögens der Spiegel.
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Es ist ein fotoelektrischer Wandler der Teilchengrössen in einem
Dispersionsmedium bekannt, welcher eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Dunkelfeld-Blende
so wie in einer Änalysekammer aufeinanderfolgend in Richtung eines Leuchtbündels
von der Beleuchtungsvorrichtung untergebrachte - einen Kanal zur Probenahme, der
mit einer Tülle aus einem abgefilterten Dispersionsmedium umgeben ist und dessen
Längsachse senkrecht zur längsachse der
Beleuchtungsvorrichtung
liegt, und eine Fotoempfangsbaugruppe - und ein auch in der Analysekammer untergebrachtes
Mittel zur Empfindlichkeitseichung des foto elektrischen Wandlers enthält (s.z.B.
US-Patentschrift No 3045123, Klasse 356-101, bekanntgemacht am 17.03.62).
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In dem genannten fotoelektrischen Wandler besitzt das Mittel zur
Empfindlichkeitseichung eine in der Dl1nkelfeld-Blende der Beleuchtunsvorrichtung
angebrachte Mittelöffnung, die mittels Zerstreuungslichtfilter überdeckt ist, sowie
einen mechanischen Verschluss in Form von beweglichen Scheidewän@en aus für die
Strahlung der Beleuchtungsvorrichtung undurchlässigem Stoff. Im Betrieb der Empfindlichkeitseichung
überdeckt der mechanische Verschluss die Beleuchtung, die mittels der Dunkelfeld-Blende
gebildet wird, und öffnet die Mittelöffnung, und im Mess betrieb ist es umgekehrt.
Demzufolge verwendet man zur Empfindlichkeit 5 eichung des fotoelektrischen Wandlers
und zum Messen der Teilchengrössen voneinander unterschiedliche Kanäle zur Lichtsignalübergabe
von der Beleuchtungsvorrichtung zur Fotoempfangsbaugruppe, weshalb es nicht möglich
ist, die erforderliche Genauigkeit des Eichimpulses zu erhalten. Die Möglichkeit
der Verschmutzung der Zerstreuungslichtfilter und einer Änderung deren optischen
Charakteristiken verringert die Stabilität der Empfind lichkeitseichung dieses fotoelektrischen
Wandlers.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fotoelektrischen
Wandler der Teilchengrösser in einem Dispersionsmedium zu schaffen, in welchem das
Mittel zur Empfindlichkeitseichung des fotoelektrischen Wandlers so ausgeführt ist,
dass eine erhöhte Genauigkeit und Stabilität des Eichimpulses gewährleistet wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im fotoelektrischen Wandler
der Teilchengrössen in einem Dispersionsmedium, welcher eine Beleuchtungsvorrichtung
mit einer Dunkelfeld-Blende sowie aufeinanderfolgend in Richtung eines Lichtbündels
von der Beleuchtungsvorrichtung in einer Analysekammer untergebrachte - einen Ranal
zur Probenahme, der mit einer Hülle aus einem abgefilterten
Dispersionsmedium
umgeben ist und dessen Längsachse senkrecht zur Langsachse der Beleuchtungsvorrichtung
liegt, und eine Potoempfangsbaugruppe - und ein auch in der Änalysekammer untergebrachtes
Mittel zur Empfind lichkeitseichung des fotoelektrischen Wandlers enthält, erfindungsgemäss,
das Mittel zur Empfindlichkeitseichung des fotoelektrischen Wandlers in Form eines
halbzylindrischen Schirms aus fur die Strahlung der Beleuchtungsvorrichtung undurchlässigem
Stoff ausgeführt ist, welcher ininnerhalb einer Hülle aus abgefiltertem Dispersionsmedium
unmittelbar hinter dem Kanal zur Probenahme in Richtung des Lichtbündels von der
Beleuchtungsvorrichtung, koaxial zur Längsachse dieses Kanals und mit Möglichkeit
einer hin-und hergehenden Verschiebung langs der Längsachse des Ka nals aufgestellt
ist und einen Schlitz langs der Erzeugen~ den Zylinders aufweist, der das Licht
von der Beleuchtungsvorrichtung in dem Moment zerstreut, wenn der Schirm das Lichtbündel
von der Beleuchtungsvorrichtung bei deren Verschiebung langs der Langsachse des
Kanals überdeckt.
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Eine derartige bauliche Gestaltung des fotoelektrischen Wandlers
der Teilchengrössen in einem Dispersionsmedium vereinfacht die Konstruktion, erhöht
die Fertigungsgerechtheit bei der Rerstellung des Wandlers durch die Vereinigung
des Kanals zur Probenahme mit dem Mittel zur Empfindlichkeit 5 eichung des fotoelektrischen
Wandlers und gewährleistet eine Erhöhung der Genauigkeit und Stabilität des Eichimpulses.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels
und der beigelegten Zeichnungen näher erläutert, wobei es zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht
des.erfindungsgemassen fotoelektrischen Wandlers der Teilchengrössen in einem Di
sp ersionsmedium (einen Längs-Teilschnitt); Fig. 2 den Schirm des Mittels zur Empfindlichkeitseichung
des fotoelektrischen Wandlers gemass Fig. 1 (Isometrie in vergrössertem Maßstab).
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Der erfindungsgemässe fotoelektrische Wandler enthält eine Beleuchtungsvorrichtung
1 (Fig. 1) mit einer Dunkel-Seld-Blende 2 sowie aufeinanderfolgend in Richtung eines
Lichtbündels
von der Beleuchtungsvorrichtung 1 in einer Analysekammer 3 untergebrachte - einen
Kanal 4 zur Probenahme, der mit einer Hülle 5 aus einem abgefilterten Medium umgeben
ist, und eine Fotoempfangsbaugruppe 6. Die Langsachse des Kanals 4 liegt senkrecht
zur Langsachse der Beleuchtungsvorrichtung 1. In der Analysekammer 3 befindet sich
ein Mittel 7 zur Empfindlichkeitseichung des erfindungsgemässen fotoelektrischen
Wandlers. Die Grenzen des Kanals 4 und der Hülle 5 sind in der Zeichnung bedingt
durch eine punktierte Linie gezeigt.
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Das Mittel 7 zur Empfindlichkeitseichung des erfindungsgemässen fotoelektrischen
Wandlers ist in Form eines halbzylindrischen Schirms 8 aus für die Strahlung der
Beleuchtungsvorrichtung 1 undurchlässigem Stoff ausgeführt, welcher innerhalb einer
Hülle 5 aus abgefiltertem Dispersionsmedium unmittelbar hinter dem Kanal 4 zur Probenahme
in Richtung eines Lichtbündels von der Beleuchtungsvorrichtung 1, koaxial zur Längsachse
dieses Kanals 4 und mit Möglichkeit einer hin- und hergehenden Verschiebung langs
der Langsachse des Kanals 4 aufgestellt ist. In dem zu beschreibenden Ausführungsbeispiel
des Wandlers ist der Schirm 8 aus Stahl gefertigt.
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Der Schirm 8 (Fig. 2) weist einen Schlitz 9 langs der Erzeugenden
des Zylinders auf, welcher das Licht von der Beleuchtungsvorrichtung 1 in dem Moment
zerstreut, wenn der Schirm 8 das Lichtbündel von der Beleuchtu4gserrichtung 1 (Fig.
1) bei deren Verschiebung längs der Längsachse des Kanals 4 überdeckt.
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Die hin- und hergehende Verschiebung des Schirms 8 langs der Längsachse
des Kanals 4 erfolgt durch ein Mittel 10 zur Verschiebung.
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Das Mittel 10 zur Verschiebung ist in Form eines Elektromagnets ausgeführt,
welcher aus einem Anker 11 (Fig. 2) besteht, der in Form eines Hohlzylinders als
ein Ganzes mit dem halbzylindrischen Schirm 8 des Mittels 7 zur Empfindlichkeitseichung
des erfindungsgemässen Wandlers ausgeführt ist, und von einer Spule 12 (Fig. 1)
umgeben ist.
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Der erfindungsgemässe fotoelektrische Wandler der Teilchengrössen
in einem Dispersionsmedium ist am Ausführungsbeispiel eines fotoelektrischen Wandlers
zur Ana lyse von Teilchen in gasförmigen Dispersionsmedien geschildert.
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Die Arbeitsweise des erfindungsgemässen fotoelektrischen Wandlers
der Teilchengrössen in einem Dispersionsmedium ist wie folgt.
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Ein Strom des zu untersuchenden Dispersionsmediums geht in Richtung
des Pfeils A (Fig. 1) durch die Analysekammer 3 in den Kanal 4 zur Probenahme.
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Ein Teil des Probestroms, welcher aus der Analysekammer 3 ausgetreten
ist, wird abgefiltert und durch einen Stutzen 13 in die Analysekammer 3 in Richtung
des Pfeils B zur Bildung einer Hülle 5 aus abgefiltertem Dispersionsmedium gerichtet
(eine Vorrichtung zur Entnahme und Filterung des Dispersionsmediums ist in der Zeichnung
nicht gezeigt). Die Tülle 5 aus abgefiltertem Dispersionsmedium behalt die vorgegebene
Richtung des Stroms der zu untersuchenden Probe innerhalb der Analysekammer 3 bei
und verhindert das Gelangen der Staub- und Schmutzteilchen in den Kanal 4 zur Probenahme
und auf den Schirm 8.
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Das Lichtbündel von der Beleuchtungsvorrichtung 1 wird im Mittelpunkt
der Analysekammer 3 auf der Uberschneidung der Längsachse der Beleuchtungsvorrichtung
1 und der Langsechse des Kanals 4 zur Probenahme gesammelt und beleuchtet die im
Probestrom befindlichen Teilchen. Die Dunkeif eid-Blende 2 schneidet aus dem Lichtbündel
einen dunklen Kegel aus welcher in der Zeichnung bedingt durch eine punktierte Linie
gezeigt und schraffiert ist, in seinem Inneren befindet sich der Schwinkel der Foto
empfang sbaugruppe 6.
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Im Messbetrieb des erfindungsgemässen foto elektrischen Wandlers
werden die Lichtimpulse, die durch Probeteilchen aus dem beleuchtenden Bündel zerstreut
werden, innerhalb des dunklen ziegels mittels der Fotoempfangsgruppe 6 registriert,
an dessen Austritt elektrische Impulse entstehen, die den tichtimpulsen und den
Gassen der zer streuenden Teilchen proportional sind.
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Dabei bleibt das elektromagnetische Feld der Spule 12 aus, der Schirm
8 des Mittels 7 zur Empfindlichkeitseichung ist nach unten gesen@t und befindet
sich ausserhalb des Sehwinkels der Fotoempfangsgruppe 6. Das beleuchtete Bündel
breitet sich innerhalb der Analysekammer 3 Richtung der Pfeile o aus und wird von
schwarzen Wandungen der Kammer 3 vollständig absorbiert.
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Im Betrieb der Empfindlichkeitseichung des erfindungsgemassen fotoelektrischen
Wandlers wird der Schirm 8 durch elektromagnetisches Feld der Spule 12 langs der
Längsachse des Kanals 4 zur Probenahme in Richtung zum Mittelpunkt der Analysekammer
3 verschoben, überdeckt vollkommen den Sehwinkel der Fotoempfangsbaugruppe 6 und
verhindert dadurch das Gelangen der lichtimpulse von den Probeteilchen auf sie.
Ein Teil des Lichts aus dem beleuchtenden Wendel wird durch den Schlitz 9 (Fig.
2) zerstreut und, indem er auf die Fotoempfangsbaugruppe 6 (Fig. 1) gelangt, formiert
er einen Sichimpuls, welcher durch den Einfluss der Signale von den Probeteilchen
nicht verzerrt ist.
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Der erfindungsgemässe fotoelektrische Wandler der Teilchengrössen
in einem Dispersionsmedium ermöglicht eine Erhöhung der Genauigkeit und Stabilität
der Smpfindlichkeitseichung und somit eine Erhohung der Richtigkeit der Dispersionsanalyse
der Teilchen.
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Die bauliche Gestaltung des erfindungsgemässen fotoelektrischen Wandlers
ist einfach und fertigungsgerecht -das Mittel zur Empfindlichkeitseichung ist im
Kanal zur Probenahme untergebracht.