RU2348920C1 - Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream - Google Patents

Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream Download PDF

Info

Publication number
RU2348920C1
RU2348920C1 RU2007117234/28A RU2007117234A RU2348920C1 RU 2348920 C1 RU2348920 C1 RU 2348920C1 RU 2007117234/28 A RU2007117234/28 A RU 2007117234/28A RU 2007117234 A RU2007117234 A RU 2007117234A RU 2348920 C1 RU2348920 C1 RU 2348920C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
measuring
rod
size
measuring channel
Prior art date
Application number
RU2007117234/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007117234A (en
Inventor
Леонид Митрофанович Логвинов (RU)
Леонид Митрофанович Логвинов
Анатолий Федорович Воронов (RU)
Анатолий Федорович Воронов
Дмитрий Евгеньевич Поминов (RU)
Дмитрий Евгеньевич Поминов
Евгений Иванович Поминов (RU)
Евгений Иванович Поминов
вцев Иль Александрович Кудр (RU)
Илья Александрович Кудрявцев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ)
Производственный кооператив "Электронная диагностика" (ПК "ЭЛДИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ), Производственный кооператив "Электронная диагностика" (ПК "ЭЛДИ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (СГАУ)
Priority to RU2007117234/28A priority Critical patent/RU2348920C1/en
Publication of RU2007117234A publication Critical patent/RU2007117234A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348920C1 publication Critical patent/RU2348920C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measuring.
SUBSTANCE: invention concerns the measuring technics and can be used for determination of the size of particles in a fluid stream. Device contains a sample collecting tube with the measuring channel intercrossed by a blanket optical axis of a radiator and a photodetector interfaced to it. On either side of the measuring channel the optical glasses agglomerated in the optical block are located. The optical block leans against a rod located of coaxially optical axis and a spring-actuated dished spring from a radiator. In a rod from the optical block coaxial are executed grooves in which sealing rings are disposed. Between sealing rings holes for fluid tap are executed.
EFFECT: increase of measuring accuracy.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оптическому контролю при измерениях размеров и концентрации частиц в потоке жидкости.The invention relates to measuring technique, in particular to optical control when measuring the size and concentration of particles in a liquid stream.

Известен проточный датчик для оптического измерения размеров и концентрации частиц (патент США № 4260258, МПК G01N 15/02, 1981 г.). Датчик содержит светоизлучающий диод в качестве источника света за счет установки высококачественной оптической системы, в фокусе которой расположен точечный источник света, обеспечиваемый светоизлучающим диодом, для коллимации генерируемого света.Known flow sensor for optical measurement of particle size and concentration (US patent No. 4260258, IPC G01N 15/02, 1981). The sensor contains a light-emitting diode as a light source by installing a high-quality optical system, the focus of which is a point light source provided by a light-emitting diode, to collimate the generated light.

Недостатком данного устройства является низкая надежность в жестких условиях эксплуатации, плохая виброустойчивость, сложность конструкции.The disadvantage of this device is low reliability in harsh operating conditions, poor vibration resistance, design complexity.

Наиболее близким по технической сущности является фотоэлектрическое устройство для определения размера и счетной концентрации частиц в потоке жидкости (а.с. № 1651162, МПК G01N 15/02, опубл. 23.05.91), содержащий измерительный канал, пересекаемый общей оптической осью излучателя и сопряженного с ним фотоприемника, диффузоры, расположенные своими раскрывами навстречу потоку жидкости и выполненные с возможностью одновременного осевого перемещения, ограниченного цилиндрической пружиной.The closest in technical essence is a photovoltaic device for determining the size and counting concentration of particles in the fluid flow (AS No. 1651162, IPC G01N 15/02, publ. 23.05.91), containing a measuring channel intersected by the common optical axis of the emitter and the conjugate with it a photodetector, diffusers located with their openings towards the fluid flow and made with the possibility of simultaneous axial movement limited by a coil spring.

Недостатком данного устройства является невысокие точность, надежность и виброустойчивость.The disadvantage of this device is the low accuracy, reliability and vibration resistance.

В основу изобретения поставлена задача - повысить надежность, точность измерения за счет повышения виброустойчивостиThe basis of the invention the task is to increase reliability, measurement accuracy by increasing vibration resistance

Данная задача решается за счет того, что в фотоэлектрическом устройстве для определения размера и концентрации частиц в потоке жидкости, содержащем пробозаборную трубку с измерительным каналом, пересекаемым общей оптической осью излучателя и сопряженного с ним фотоприемника, согласно изобретению по обе стороны измерительного канала расположены оптические стекла, собранные в оптический блок, опирающийся на шток, расположенный соосно оптической оси и подпружиненный тарельчатой пружиной со стороны излучателя, в штоке со стороны оптического блока коаксиально выполнены проточки, в которых размещены уплотнительные кольца, а между ними выполнены отверстия для отвода жидкости наружу.This problem is solved due to the fact that in the photovoltaic device for determining the size and concentration of particles in a liquid stream containing a sampling tube with a measuring channel intersected by the common optical axis of the emitter and the photodetector coupled to it, according to the invention, optical glasses are arranged on both sides of the measuring channel, assembled in an optical unit supported by a rod located coaxially to the optical axis and spring-loaded with a cup spring on the emitter side, in the rod on the optical side one block coaxially formed grooves in which are arranged sealing rings, and between them are provided with holes for discharging liquid outwardly.

Кроме того, устройство снабжено входным и выходным штуцером и клапаном, стабилизирующим перепад давления на фотоэлектрическом устройстве.In addition, the device is equipped with an inlet and outlet fitting and a valve stabilizing the pressure drop across the photovoltaic device.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - вид по А-А.Figure 1 shows a General view of the device, figure 2 is a view along aa.

Устройство содержит измерительный канал 1, пробозаборную трубку 2. По обе стороны измерительного канала расположены оптические стекла, собранные в оптический блок 3, опирающийся на шток 4. Шток 4 подпружинен тарельчатой пружиной 5. Измерительный канал 1 с оптическим блоком 3 пересекается оптической осью излучателя 6 и фотоприемника 7. В штоке 4 коаксиально выполнены проточки 8, в которых расположены уплотнительные кольца 9 и 10, а между ними выполнены отверстия 11 для отвода жидкости наружу. Устройство снабжено входным 12 и выходным 13 штуцерами. Выходной штуцер снабжен клапаном 14, стабилизирующим перепад давления на фотоэлетрическом устройстве при изменении расхода жидкости через него.The device comprises a measuring channel 1, a sampling tube 2. On both sides of the measuring channel there are optical glasses assembled in an optical block 3, supported by a rod 4. The rod 4 is spring-loaded with a disk spring 5. The measuring channel 1 with the optical block 3 intersects the optical axis of the emitter 6 and photodetector 7. In the rod 4, grooves 8 are coaxially made, in which the sealing rings 9 and 10 are located, and between them holes 11 are made for draining the liquid outward. The device is equipped with input 12 and output 13 fittings. The outlet fitting is equipped with a valve 14 stabilizing the pressure drop across the photoelectric device when the flow rate of the liquid through it changes.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исследуемый поток жидкости через входной штуцер поступает в измерительный канал 1. Пружина 5 обеспечивает прижим штока 4 к оптическому блоку 3, обеспечивая жесткость конструкции фотоэлектрического устройства, исключая смещение оптического блока 3 под воздействием скачков давления. Уплотнение осуществляется двумя уплотнительными кольцами 9 и 10 которые исключают перетекание исследуемой жидкости в чувствительную зону фотоэлектрического устройства. В случае появления жидкости между уплотнительными кольцами 9 и 10 она через отверстия 11 стекает в атмосферу. Все это позволяет повысить виброустойчивость устройства при изменении перепада давления на оптическом блоке 3 и соответственно повысить надежность и точность работы устройства. Исследуемая жидкость поступает в оптический блок 3, где при прохождении через чувствительный объем (0°-градусная геометрия) происходит рассеяние света на частице квадратичной зависимостью Uвх=ra2, где а - размер, диаметр частицы, r - коэффициент рассеивания. Далее амплитуда сигнала Uвых усиливается усилителем и сигнал поступает в многоканальный амплитудный анализатор (МАА), который распределяет частицы по размерам в соответствующий канал МАА (не показан).The studied fluid flow through the inlet nozzle enters the measuring channel 1. The spring 5 provides a clamping rod 4 to the optical unit 3, ensuring the structural rigidity of the photoelectric device, eliminating the displacement of the optical unit 3 under the influence of pressure surges. Sealing is carried out by two sealing rings 9 and 10 which exclude the flow of the test fluid into the sensitive zone of the photovoltaic device. In the case of liquid between the sealing rings 9 and 10, it flows through the openings 11 into the atmosphere. All this allows to increase the vibration resistance of the device when changing the differential pressure on the optical unit 3 and, accordingly, to increase the reliability and accuracy of the device. The liquid under investigation enters the optical unit 3, where when passing through the sensitive volume (0 ° degree geometry), light is scattered on the particle by a quadratic dependence U in = ra 2 , where a is the size, diameter of the particle, and r is the scattering coefficient. Next, the amplitude of the signal U o is amplified by the amplifier and the signal enters the multichannel amplitude analyzer (MAA), which distributes the particles in size into the corresponding channel of the MAA (not shown).

Claims (3)

1. Фотоэлектрическое устройство для определения размера частиц в потоке жидкости, содержащее пробозаборную трубку с измерительным каналом, пересекаемым общей оптической осью излучателя и сопряженного с ним фотоприемника, отличающийся тем, что по обе стороны измерительного канала расположены оптические стекла, собранные в оптический блок, опирающийся на шток, расположенный соосно оптической оси и подпружиненный тарельчатой пружиной со стороны излучателя, в штоке со стороны оптического блока коаксиально выполнены проточки, в которых размещены уплотнительные кольца, а между ними выполнены отверстия для отвода жидкости.1. A photovoltaic device for determining the particle size in a fluid stream, comprising a sampling tube with a measuring channel intersected by a common optical axis of the emitter and a photodetector coupled to it, characterized in that optical glasses are arranged on both sides of the measuring channel and assembled into an optical unit supported by a rod located coaxially with the optical axis and spring-loaded with a Belleville spring from the emitter side, grooves are coaxially made in the rod from the side of the optical unit, in which zmescheny sealing rings, and between them are provided with holes for discharging liquid. 2. Фотоэлектрическое устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено входным и выходным штуцерами.2. The photovoltaic device according to claim 1, characterized in that it is equipped with input and output fittings. 3. Фотоэлектрическое устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной штуцер снабжен клапаном, стабилизирующим перепад давления на устройстве. 3. The photovoltaic device according to claim 1, characterized in that the output fitting is equipped with a valve that stabilizes the pressure drop across the device.
RU2007117234/28A 2007-05-08 2007-05-08 Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream RU2348920C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007117234/28A RU2348920C1 (en) 2007-05-08 2007-05-08 Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007117234/28A RU2348920C1 (en) 2007-05-08 2007-05-08 Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007117234A RU2007117234A (en) 2008-11-20
RU2348920C1 true RU2348920C1 (en) 2009-03-10

Family

ID=40240862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007117234/28A RU2348920C1 (en) 2007-05-08 2007-05-08 Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348920C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007117234A (en) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102373164B1 (en) Automatic Power Control Liquid Particle Counter with Flow and Bubble Detection System
EP2633283B1 (en) Dual feedback vacuum fluidics for a flow-type particle analyzer
JP5886994B2 (en) Circular sample cell and system for measuring light scattering properties of a suspension of particles, and method of measuring light scattered by a suspension of particles
US5530540A (en) Light scattering measurement cell for very small volumes
US7609368B2 (en) Optical device and method for sensing multiphase flow
RU2686525C2 (en) System and apparatus for flow cytometry, an analytical apparatus comprising such a plant, and an apparatus comprising such cytometry system
JP6524305B2 (en) Apparatus and method for determining blood settling velocity and other parameters associated therewith
EP0899548A2 (en) Cross-correlation method and apparatus for suppressing the effects of multiple scattering
US5456102A (en) Method and apparatus for particle counting and counter calibration
KR20120013297A (en) Method and system for analysing solid particles in a medium
JP2018535428A (en) Method and apparatus for measuring multiple signals from a liquid sample
CN102095686A (en) Method for detecting and analyzing blue-green algae
CN100592071C (en) Biological flow type analyzer
CN102331397A (en) Photoelectric sensor for statistic analysis of blood cells
RU2348920C1 (en) Photoelectric device for determination of size and concentration of particles in fluid stream
CN101634622A (en) Side scattered light sensing device for particle counter
CN211877756U (en) Flow cell with adjustable optical path and fluid detection device
CN101568819A (en) Systems and methods for measurement and analysis of pipeline contaminants
CN111141717A (en) System for measuring composition of mixed phase fluid
KR101897232B1 (en) Apparatus of image detector for detecting particulate in liquid
CN201477029U (en) Particle detector
JP7214038B2 (en) Curtain flow design of optical chamber
RU2801784C1 (en) Method for control of content of mechanical impurities in aerosols and liquids and device of optical cell for its implementation
RU2419086C1 (en) Spectrophotometric liquid cell
US20240149266A1 (en) Method and apparatus for detecting changes in fluid composition and flow in a channel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160509