RU2441U1

RU2441U1 - OPTICAL DUST METER

Info

Publication number: RU2441U1
Application number: RU95102911/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Телеганов; Ю.Ф. Яцкеев
Original assignee: Конструкторско-технологический институт "Оптика" СО РАН
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1996-07-16

Abstract

Оптический пылемер, содержащий источник коллимированного оптического излучения, на оптической трассе которого установлено полупрозрачное зеркало, делящее эту оптическую трассу на два оптических канала, фотоприемное устройство, оптически связанное с каждым из указанных оптических каналов, обтюратор, который выполнен таким образом, что он обеспечивает поочередное попадание на фотоприемное устройство излучения, идущего по каждому из указанных оптических каналов, блок обработки электрических сигналов, вход которого электрически связан с выходом фотоприемного устройства, и блок индикации, вход которого электрически связан с выходом блока обработки электрических сигналов, отличающийся тем, что в нем в качестве источника коллимированного излучения установлен непрерывный лазер, а в одном из оптических каналов установлена многоходовая матричная зеркальная система, содержащая шесть вогнутых зеркал с одинаковым радиусом кривизны, четыре из этих зеркал выполнены круглыми или в виде правильных многогранников с поперечным размером, равным двум - трем диаметрам поперечного сечения пучка, излучаемого указанным непрерывным лазером, все четыре круглых зеркала расположены в одной плоскости таким образом, чтобы они описывались квадратом со стороной, не превышающей радиуса кривизны этих зеркал, причем все эти круглые зеркала повернуты отражающей стороной в одну сторону и жестко закреплены относительно друг друга, два других зеркала выполнены прямоугольными, причем одно из этих зеркал сделано широким, а другое - узким, узкое зеркало установлено так, чтобы оно непосредственно прилегало к широкому своей более длинAn optical dust meter containing a collimated optical radiation source, on the optical path of which there is a translucent mirror dividing this optical path into two optical channels, a photodetector optically coupled to each of these optical channels, a shutter that is designed so that it provides alternate hit to a photodetector of radiation traveling through each of these optical channels, an electrical signal processing unit, the input of which is electrically connected with the output of the photodetector, and an indication unit, the input of which is electrically connected to the output of the electric signal processing unit, characterized in that a continuous laser is installed in it as a collimated radiation source, and a multi-pass matrix mirror system containing six concave is installed in one of the optical channels mirrors with the same radius of curvature, four of these mirrors are made round or in the form of regular polyhedra with a transverse size equal to two to three diameters of the transverse the cross section of the beam emitted by the indicated continuous laser, all four round mirrors are located in the same plane so that they are described by a square with a side not exceeding the radius of curvature of these mirrors, and all these round mirrors are turned by the reflecting side to one side and rigidly fixed relative to each other , the other two mirrors are rectangular, with one of these mirrors made wide and the other narrow, the narrow mirror set so that it is directly adjacent to its wider length

Description

Предлагаемая полезная модель относится к дстройствам для измерения содержания в воздухе пыж и аэрозольных образований, работающим на основе использования эффектов взаимодействия оптического излучения с аэрозольной средой.The proposed utility model relates to devices for measuring the content of wads and aerosol formations in the air, based on the use of the effects of the interaction of optical radiation with an aerosol medium.

Известен универсальный прибор контроля аэрозолей ШМ-65 (Карабегов M.fi. и др.Приборы и системы управления, 1968, N 9, с.44-46). Прибор построен по двухлдчевой оптической схеме с оптической компенсацией в измерительном канале и двумя фотоприемниками. Для увеличения чрствительности использрт отражающее зеркало,удваивающее оптический путь в измерительном канале В качестве источника излучения используется лампа накаливания.The well-known universal aerosol control device ШМ-65 (Karabegov M.fi. et al. Instruments and control systems, 1968, N 9, p. 44-46). The device is built according to a two-beam optical scheme with optical compensation in the measuring channel and two photodetectors. To increase the sensitivity, a reflecting mirror is used that doubles the optical path in the measuring channel. An incandescent lamp is used as a radiation source.

Известен также пылемер серии RM фщ)мы Sick Optic Electronic (см. Magdalinski G. Zeient Kalk GipsM973,Bd.22,N 9,$.428-431).Прибор также построен по двухканальной оптической схеме с измерительным и опорным шналами.В каждом из каналов оптическое излучение модулируется со своей частотой.Излучение из обеих каналов направляют на одно и то же фотоприемное устройство, с последующим разделением этих излучений по их частоте модуляции. При этом, в измерительном канале, также как и в опорном, на противоположном конце канала установлено отражащее зеркало, что позволяет удвоить трассу прохода оптического излучения и тем самым повысить чрствительность измерений.A dust meter of the RM fng series is also known) we are Sick Optic Electronic (see Magdalinski G. Zeient Kalk GipsM973, Bd.22, N 9, $. 428-431). The device is also built on a two-channel optical circuit with measuring and reference cords. In each The optical radiation from the channels is modulated at its own frequency. The radiation from both channels is directed to the same photodetector, with the subsequent separation of these emissions by their modulation frequency. At the same time, in the measuring channel, as well as in the reference channel, a reflecting mirror is installed at the opposite end of the channel, which allows you to double the path of the passage of optical radiation and thereby increase the accuracy of measurements.

Ближайшим из известных является оптический пылемер RM4i, изготавливаемый немецкой фирмой Sick Optic Electronic. Пьшемер содержит некогерентный источник оптического коллимированного излучения. На оптической трассе этого оптического излучения установлено полупрозрачное зеркало, делящее оптическр трассу на два оптических канала. На юзнце одного из этих каналов, расположенном против источника оптического излучения, установлено отражающее зеркало, а на ганце другого из этих каналов, расположенного под углом к оптической трассе, идущей от источника излучения, установлен фотоприемник. При этом, указанное полупрозрачное зеркаяо установлено в оптическом 1йнале источника излучения таким образом, что оно обеспечивает оптическую связь указанных отражающего зеркала и фотоприемника, установленных в разных оптических каналах. Кроме того, в данном пылемере перед полупрозрачным зеркалом на пути излучения от источника этого излучения установлен механическийThe closest known is the optical dust meter RM4i, manufactured by the German company Sick Optic Electronic. Pshemer contains an incoherent source of optical collimated radiation. A semitransparent mirror is installed on the optical path of this optical radiation, dividing the optical path into two optical channels. A reflecting mirror is mounted on the front of one of these channels, located opposite the optical radiation source, and a photodetector is mounted on the ganz of the other of these channels, located at an angle to the optical path coming from the radiation source. At the same time, the indicated translucent mirror is installed in the optical channel of the radiation source in such a way that it provides optical communication between the said reflective mirror and the photodetector installed in different optical channels. In addition, in this dust meter in front of a translucent mirror on the path of radiation from the source of this radiation, a mechanical

--амоддлятор выполненный в виде диска с отверстиями по периферии. В оптическом же канале меядд полупрозрачным зеркалом и зеркалом полного отражения установлен механический обтюратор (см.проспект на оптический пылемер RM41).--modulator made in the form of a disk with holes on the periphery. In the optical channel, a mechanical shutter is installed with a translucent mirror and a mirror of total reflection (see the prospectus for an optical dust meter RM41).

Данный пылемер не позволяет решить зада по измерению кзлых концентраций пыли в окружающей среде, т.к. трасса оптического пучка в нем оказывается недостаточно длинной для решения такой задачи. Удлинение же трассы оптического пуч1а за счет отнесения отражающего зер1яла на большое расстояние вносит огределенные сложности в юстировке прибора и увеличивает его габариты. При этом, такая мера во многих случаях также не позволяет решить задачу по реличению чувствительности измерений т.к.очень часто измеряемая область запыления имеет ограниченные размеры.This dust meter does not allow solving the problem of measuring the gaseous dust concentrations in the environment, because the optical beam path in it is not long enough to solve such a problem. The extension of the path of the optical beam due to the reflection of the reflecting grain over a large distance introduces limited difficulties in aligning the device and increases its dimensions. Moreover, in many cases, such a measure also does not allow solving the problem of increasing the sensitivity of measurements, since the very often measured dusting area has limited dimensions.

Предлегаемый оптический пылемер, также как и известный содержит источник коллимированного оптического излучения, на оптической трассе которого установлено полупрозрачное зеркало.делящее эту оптическр трассу на два оптических 1янала; пылемер содержит также (ютоприемное устройство, оптически связанное с каждым из указанных оптических каналов: обтюратор, который выполнен таким образом, что он обеспечивает поочередное попадание на фотощ)иемное устройство излучения, идущего по каждому из указанных оптических каналов: блок обработки электрических сигналов, вход которого электрически связан с выходом указанного фотоприемного устройства, и блок ющикации, вход которого электрически связан с выходом блока обработки электрических сигналов.The proposed optical dust meter, as well as the known one, contains a collimated optical radiation source, on the optical path of which a translucent mirror is installed. It divides this optical path into two optical 1-channels; the dust meter also contains (a receiving device that is optically coupled to each of these optical channels: an obturator, which is designed so that it alternately hits the photoshoot) and a receiving device of radiation passing through each of these optical channels: an electrical signal processing unit, the input of which electrically connected to the output of said photodetector, and a blocker whose input is electrically connected to the output of the electrical signal processing unit.

В отличии от известного, в предлагаемом оптическом пмемере в качестве источника коллимированного излучения установлен непрерывный лазер, а в одном из оптических каналов установлена многоканальная матричная зеркальная система, содержащая шесть вогнутых зеркал с одинаковым радиусом кривизны, четыре из них выполнены Ефуглыми или в виде правильных многоугольников с поперечным размером равным 2-3 диаметрам поперечного сечения пучка, излучаемого указанным негрерывным взером, все эти четыре круглых зеркаш расположены в одной плоскости и таким образом, чтобы они описывались квадратом со стороной, не гфевышающей радиуса 1фивизны этих зеркал, причем, все эти гфуглые зеркала повернуты отражающей стороной в одну сторону и жестко за1феплены относительно друг друга: два других зеркала выполнены прямоугольными, причем, одно из этих зеркал сделано широким, а другое - узким: оба прямоугольных зеркала непосредственно прилегают друг к другу и таким обрайом; чтобы короткая сторона узкого зеркала не доходила до края широкого,на величину, равнр 0,5-1 диаметра указанных круглых зеркал, оставляя такимIn contrast to the known one, a continuous laser is installed as a collimated radiation source in the proposed optical measurer, and a multichannel matrix mirror system containing six concave mirrors with the same radius of curvature is installed in one of the optical channels, four of them are made of Efugle or in the form of regular polygons with with a transverse size equal to 2-3 diameters of the cross section of the beam emitted by the indicated continuous take-off, all four of these circular mirrors are located in the same plane and in such a way that they are described by a square with a side that does not raise the radius of the face of these mirrors, and all these goofy mirrors are turned by the reflecting side in one direction and rigidly fixed relative to each other: the other two mirrors are made rectangular, moreover, one of these mirrors is made wide and the other narrow: both rectangular mirrors are directly adjacent to each other and in this way; so that the short side of the narrow mirror does not reach the edge of the wide one, by an amount equal to 0.5-1 the diameter of these round mirrors, leaving this

образом, у угла широкого зеркала свободное пространство: зти прямоугольные зеркала жестко закреплены относительно друг доуга и расположены напротив указанных четырех круглых зеркал так, чтобы их стороны были параллельны сторонам квадрата, описыващего эти круглые зеркала, а эти круглые зеркала сориент1фованы относительно прямоугольных тагам образом,чтобы те из них, которые расположены по диагоналям описыващего квадрата, были оптически связаны между собой через широкие зеркала, а два из них, которые расположены параллельно длинным сторонам узкого прямоугольного зеркала и ближе к этому узкому прямоугольному зеркалу, были оптически связаны через это узкое прямоугольное зеркало, круглое же зеркало, которое расположено ближе к свободно щзостранству, образованному у угла широкого гфямоугольного зеркала, дополнительно оптически связано с этим свободным пространством, а через это свободное пространство с фотоприемным устройством и по одному из оптических каналов - с непрерывным лазером.Thus, there is free space at the corner of a wide mirror: these rectangular mirrors are rigidly fixed relative to each arc and are located opposite these four round mirrors so that their sides are parallel to the sides of the square that describes these round mirrors, and these round mirrors are oriented relative to the rectangular tags so that those that are located along the diagonals of the describing square were optically connected to each other through wide mirrors, and two of them that are parallel to the long side To us, a narrow rectangular mirror and closer to this narrow rectangular mirror, were optically connected through this narrow rectangular mirror, while the round mirror, which is located closer to the free space formed at the corner of a wide gf-angle mirror, is additionally optically connected with this free space, and through this free space with a photodetector and one of the optical channels with a continuous laser.

Указанные четыре круглых зеркала могут быть установлены на одном основании, выполненном с возможностьш поворота вокруг осей, совпадань щих с теми осями симметрии описыващего эти круглые зеркала квадрата, которые проходят меащу этими зеркалами.These four circular mirrors can be mounted on one base, which can be rotated around axes that coincide with those axes of symmetry of the square that describes these circular mirrors that pass through these mirrors.

Описанная конструкфш многоходовой зеркальной системы обеспечивает до двухсот проходов оптического излучения в относительно малом объеме используемого пространства, что позволяет получить большую по длине трассу грохождения оптического излучения, а значит и высокую чувствительность измерений. Так, при длине многоходовой зеркальной системы равной 100 см длина трассы прохождения оптического излучения в данной зеркальной системе достигает 200 м, а этого вполне достаточно, чтобы измерить микроюзличества содержащейся в воздре пыли.The described construction of the multi-way mirror system provides up to two hundred optical radiation passes in a relatively small amount of used space, which allows one to obtain a longer path for the optical radiation to pass through, which means high measurement sensitivity. So, with the length of the multi-path mirror system equal to 100 cm, the length of the optical radiation path in this mirror system reaches 200 m, and this is quite enough to measure the microindustries of the dust contained in the explosion.

К тому же, применяемая конструкция многозеркальной системы обладает высокой вибро и деформационной устойчивостью обеспечивая стабильное положение в пространстве выходящего из нее оптического пучка, а значит и стабильное попадание его на фотоприемное устройство, что, в свою очередь, обеспечивает высокую точность измерений.In addition, the applied design of the multi-mirror system has high vibration and deformation stability, ensuring a stable position in the space of the optical beam emerging from it, and hence its stable contact with the photodetector, which, in turn, ensures high measurement accuracy.

Ко всему прочему, наличие в этой зеркальной системе вогнутых зеркал обеспечивает постоянную подфокусировку оптического пучка, а этим достигается то, что на выходе из зеркальной системы оптический пучок своими поперечными размерами мало отличается от поперечных размеров оптического пучка на входе, что позволяет дополнительно повысить точность измерений и использовать компактную фотоприемную систему с небольшим входным окном.In addition, the presence of concave mirrors in this mirror system ensures constant focusing of the optical beam, and this ensures that the optical beam at the exit from the mirror system differs little in transverse dimensions from the transverse dimensions of the optical beam at the input, which further improves the measurement accuracy and use a compact photodetector system with a small input window.

-4pgr осей, лежащих в плоскости расположения этих зеркал и совпадаяицих с теми осями симметрии описывающего зти крцглые aepiara квадрата, которые проходят между зеркалами, можно регулировать количество проходов оптического излучения внутри зеркальной системы и, таким образом, регулировать чувствительность измерений содержащейся в воздухе пыли, что в свою очередь, расширяет диапазон измерений.-4pgr axes lying in the plane of arrangement of these mirrors and coinciding with those symmetry axes of the square describing these small aepiara that pass between the mirrors, you can adjust the number of passes of optical radiation inside the mirror system and, thus, adjust the sensitivity of measurements of dust contained in the air, which in turn, expands the range of measurements.

Использование в качестве источника оптического излучения лазера обеспечивает получение максимально коллимированного оптического излучения, что в свою очередь, повымает точность и чувствительность измерений.Using a laser as a source of optical radiation ensures the maximum collimated optical radiation, which in turn will increase the accuracy and sensitivity of measurements.

На ргЛ покаетна функциональная схема заявляемого оптического пылемера.The functional diagram of the inventive optical dust meter is repaired on the rHL.

На фиг.2 показано расположение зеркал многоходовой матричной зеркальной системы При этом, на фиг.2-а показана конструщия одного из узлов многоходовой зеркальной системы, состоящей из 4-х 1фуглых вогнутых зеркал, а на фиг.2-6 показана конструкция другого узла этой системы , который состоит из двр прямоугольных зеркал и расположена против части, показанной на фиг. 2-а.Figure 2 shows the location of the mirrors of the multi-way matrix mirror system. In this, figure 2-a shows the design of one of the nodes of the multi-way mirror system, consisting of 4 1 bent concave mirrors, and figure 2-6 shows the design of another node of this system, which consists of two rectangular mirrors and is located against the part shown in FIG. 2-a.

Оптический пылемер содержит лазерный излучатель (1), в качестве которого можно использовать, например, He-Ne лазер; полупрозрачное зеркало (2), установленное на трассе оптического юлучения лазерного излучателя (1): зеркала полного отражения (3) и (), установленные на оптической трассе опорного канала; непрозрачный диск (4) с отверстиями по наружному краю, который установлен на оси механического привода (5); нейтральные светофильтры (б), установленные на оптической трассе опорного канала; (1ютоприемное устройство (8) установленное на оптической трассе как измерительногочл ак и опорного каналов ; многоходовую матричнр зеркальнр систему (10), оптически связаннр с трассой измерительного оптического канала; блок обработки сигналов (11) электрически связанный с выходом фотоприемного устройства (8): блок индикации (12), электрически связанный с выходом блока обработки сигналов (11).The optical dust meter contains a laser emitter (1), for which, for example, a He-Ne laser can be used; a translucent mirror (2) mounted on the optical path of the laser emitter (1): full reflection mirrors (3) and () mounted on the optical path of the reference channel; an opaque disk (4) with holes along the outer edge, which is mounted on the axis of the mechanical drive (5); neutral filters (b) mounted on the optical path of the reference channel; (1 a receiving device (8) mounted on the optical path as a measuring part and a reference channel; a multi-way matrix mirror system (10) optically connected to the path of the measuring optical channel; a signal processing unit (11) electrically connected to the output of the photodetector (8): block indication (12), electrically connected to the output of the signal processing unit (11).

Ш{огоходовая матричная зеркальная система (фиг,2-а и 2-6) содержит четыре круглых вогнутых зеркала (13),(14),(15) и (16), расположенных симметрично вокруг одного и того же центра.Все зеркала (13),(14)Д 15) и (16) жестко закреплены на одной и той же платформе (17), расположены в одной плоскости и отражающими поверхностями обращены в одну и ту же сторону.При этом,платформа (17) выполнена с возможностью поворота вокруг двух взаимно перпендикулярных осей (и) и (В), лежащих в плоскости, в которой расположены круглые зеркала (13,(14),(15) и (16). Против круглых зеркал (13),(14),(15) и (18) наW {walk-through matrix mirror system (FIGS. 2-a and 2-6) contains four circular concave mirrors (13), (14), (15) and (16) located symmetrically around the same center. All mirrors ( 13), (14) Д 15) and (16) are rigidly fixed on the same platform (17), are located in the same plane and reflective surfaces are turned in the same direction. Moreover, the platform (17) is made with the possibility rotation around two mutually perpendicular axes (i) and (B) lying in the plane in which the round mirrors (13, (14), (15) and (16) are located. Against the round mirrors (13), (14), ( 15) and (18 ) on the

Mfff/Mfff /

//ше///// shhe ///

расстоянии равном двум радиусам кривизны этих зеркал установлены два прямоугольных зеркала (18) и (19) Оба зеркала (18) и (19) явлхштся также вогнутыми и радиус кривизны каждого из них равен радиусу кривизны круглых зеркал (13)Д14),(15) и (16).Одно из этих прямоугольных зеркал выполнено широким (18), а другое - узким (19). Нзкое (19) прямоугольное зер1йло прилегает своей длинной стороной (С) к одной из сторон (Д) широкого прямоугольного зеркала (18). Длинная сторона (С) ркого (19) прямоугольного зеркала короче щ)илегащей к нему стороны (Д) широкого (18) прямоугольного зеркала на величину, равнр 0,5-1 диаметра любого из круглых зеркал (13),(14),(15),(16). При этом, у угла (Е) широкого зеркала образуется свободное пространство (20).two rectangular mirrors (18) and (19) are installed at a distance equal to the two radii of curvature of these mirrors. Both mirrors (18) and (19) are also concave and the radius of curvature of each of them is equal to the radius of curvature of round mirrors (13) D14), (15) and (16) .One of these rectangular mirrors is made wide (18), and the other narrow (19). The narrow (19) rectangular grain is adjacent with its long side (C) to one of the sides (E) of the wide rectangular mirror (18). The long side of the (C) bright (19) rectangular mirror is shorter than the sh) and the adjacent side (D) of the wide (18) rectangular mirror by an amount equal to 0.5-1 of the diameter of any of the round mirrors (13), (14), ( 15), (16). Moreover, free space is formed at the angle (E) of the wide mirror (20).

В зеркальной системе (10) зеркальный узел (2-а) с круглыми зеркалами (13),(14),(15),(16) расположен против зеркального узла (2-6) с прямоугольными зеркалами (18) и (19) и таким , чтобы стороны прямоугольных зеркал (18) и (19) были параллельны сторонам квадрата, описывающего круглые зеркала (13),(14),(15),(16).In the mirror system (10), the mirror assembly (2-a) with round mirrors (13), (14), (15), (16) is located opposite the mirror assembly (2-6) with rectangular mirrors (18) and (19) and such that the sides of the rectangular mirrors (18) and (19) are parallel to the sides of the square describing the round mirrors (13), (14), (15), (16).

При зтом все зеркала (13)Д14),(15)Д10),(18) и (19) сориентщ)ованы таким образом, что зеркала (13) и (16), лежащие на диагонали описывающего круглые зеркала (13),(14),(15) и (16) квадрата, оптически связаны между собой через широкое (18) прямоугольное зеркало, так же как и круглые зеркала (14) и (15): круглые зеркала (13) и (15), расположенные паралельно длинной стороне (С) узкого (19) прямоугольного зеркала и ближе к этому зеркалу (19), связаны между собой оптически через это узкое (19) прямоугольное зеркало; круглое же зеркало (13), расположенное ближе всех к свободному пространству (20) дополнительно оптически связано с этим свободным пространством, а через него по измерительному оптическому каналу с непрерывным лазером (1) и с фотоприемным устройством (8).Moreover, all mirrors (13) D14), (15) D10), (18) and (19) are oriented in such a way that the mirrors (13) and (16) lying on the diagonal describe round mirrors (13), ( 14), (15) and (16) squares are optically connected to each other through a wide (18) rectangular mirror, as well as round mirrors (14) and (15): round mirrors (13) and (15) located in parallel the long side (C) of the narrow (19) rectangular mirror and closer to this mirror (19) are connected optically through this narrow (19) rectangular mirror; the round mirror (13) located closest to the free space (20) is additionally optically connected with this free space, and through it through the measuring optical channel with a continuous laser (1) and with a photodetector (8).

Оптический пылемер работает следующим образом.Optical dust meter works as follows.

Излучение из непрерывного лазера (I) погщает на полупрозрачное зеркало (2) и делится на два оптических потока,один из которых идет по измерительному каналу, а другой - по-опорному,The radiation from a cw laser (I) is absorbed by a translucent mirror (2) and is divided into two optical fluxes, one of which goes along the measuring channel and the other along the reference channel,

В измерительном канале излучение проходит через отверстие (0) в непрозрачном диске (4) и через свободное пространство (20) погщает в многоходовую матричную систему (10).В многоходовой матричной зеркальной системе (10) излучение лазера (1) последовательно и многократно проходит через все зеркала (13),(14),(15),(16),(18) и (19) и также через свободное пространство (20) выходит из зеркальной системы (10) и попадает на фотоприемное устройство (8).При этом количество щ)оходов шлучения внутри зеркальной системы (10) достигает числа 200, а этоIn the measuring channel, the radiation passes through the hole (0) in the opaque disk (4) and is absorbed through the free space (20) into the multi-pass matrix system (10). In the multi-pass matrix mirror system (10), the laser radiation (1) sequentially and repeatedly passes through all mirrors (13), (14), (15), (16), (18) and (19) and also through free space (20) exit the mirror system (10) and fall on the photodetector (8). in this case, the number of radiation walks inside the mirror system (10) reaches 200, and this

-4означает что при длине зеркальной системы 100 см длина оптической трассы равняется 200 м Этого вполне достаточно чтобы измерить концентрацию содержащейся в воздухе пыли равнр 0.5 мг/кдб.м. с 25% погрешностью измерений. Поворачивая платформу (11) с круглыми зеркалами С13)Д14)Д15) и (16) вокруг горизонтальной и вертшяльной осей (А) и (В) мошо регулировать число проходов оптического излучения внутри зеркальной системы (10) чем регулируется чувствительность пылемера к концентрации содержащейся в воздухе пыли, а значит расширяется диапазон и точность измерений.-4 means that with a length of the mirror system of 100 cm, the length of the optical path is 200 m. This is quite enough to measure the concentration of dust in the air equal to 0.5 mg / cdm. with 25% measurement error. Turning the platform (11) with round mirrors C13) D14) D15) and (16) around the horizontal and rotary axes (A) and (B) you can regulate the number of optical radiation passes inside the mirror system (10), which controls the sensitivity of the dust meter to the concentration contained in dust, which means expanding the range and accuracy of measurements.

Проходя по опорному каналу, излучение также проходит через отверстие непрозрачного даска (4)С помощью зеркал (3) и (7) оптическому излучению придается определенное направление.С помощью нейтральных светофильтров (6) интенсивность оптического излучения в опорном канале вщ}авнивается по отношении к оптическому излучению в измерительном канале. Отраженное от зеркала (7), оптическое излучение из опорного канала попадает на фотоприемное устройство (8).Passing along the reference channel, the radiation also passes through the hole of the opaque board (4) Using the mirrors (3) and (7), the optical radiation is given a certain direction. Using neutral filters (6), the optical radiation intensity in the reference channel is optical radiation in the measuring channel. Reflected from the mirror (7), optical radiation from the reference channel enters the photodetector (8).

Непрозрачный диск (4) во время работы пылемера щзиводатся во вращение приводом (5). При вращении диска (4) расположенные у его края отверстия (0) поочередно погадают в опорный и измерительный каналы. Тагаш образом, излучение из опорного и измерительного оптических каналов попадает на фотощ)иемное устройство (8) поочередно , что позволяет легко сравнивать интенсивности излучения в этих каналах и по величинам этих интенсивностей производить соответствуищие вычисления для определения содержания пыж в воздухе.The opaque disk (4) is rotated by the drive (5) during operation of the dust meter. When the disk (4) rotates, the holes (0) located at its edge alternately fall into the reference and measuring channels. In this way, the radiation from the reference and measuring optical channels is incident on the photosensitive device (8) in turn, which makes it easy to compare the radiation intensities in these channels and, based on the values of these intensities, make the corresponding calculations to determine the content of wads in the air.

В фотоприемном устройстве (8) оптическое излучение преобразуется в электрические сигналы, а последние передаются в блок обработки сигналов (И), где производятся соответствующие вычисления. Результаты этих вычислений поступают в блок индикации (12), где им придается удобная для визуального восгфиятия форма.In the photodetector (8), the optical radiation is converted into electrical signals, and the latter are transmitted to the signal processing unit (I), where the corresponding calculations are made. The results of these calculations go to the display unit (12), where they are given a form convenient for visual imaging.

Руководитель патентной службы uct/ А,С,ГригорьеваHead of Patent Service uct / A, C, Grigoryeva

/ ж//-// f // - /

/ /

Claims

An optical dust meter containing a collimated optical radiation source, on the optical path of which there is a translucent mirror dividing this optical path into two optical channels, a photodetector optically coupled to each of these optical channels, a shutter that is designed so that it provides alternate hit to a photodetector of radiation traveling through each of these optical channels, an electrical signal processing unit, the input of which is electrically connected with the output of the photodetector, and an indication unit, the input of which is electrically connected to the output of the electric signal processing unit, characterized in that a continuous laser is installed in it as a collimated radiation source, and a multi-pass matrix mirror system containing six concave is installed in one of the optical channels mirrors with the same radius of curvature, four of these mirrors are made round or in the form of regular polyhedra with a transverse size equal to two to three diameters of the transverse the cross section of the beam emitted by the indicated continuous laser, all four round mirrors are located in the same plane so that they are described by a square with a side not exceeding the radius of curvature of these mirrors, and all these round mirrors are turned by the reflecting side to one side and rigidly fixed relative to each other , the other two mirrors are rectangular, with one of these mirrors made wide and the other narrow, the narrow mirror set so that it is directly adjacent to its wider length side and so that one of the short sides of this narrow mirror does not reach one of the edges wide by an amount equal to 0.5 - 1 of the diameter of these round mirrors, leaving free space at the corner of this wide mirror, rectangular mirrors are rigidly fixed relative to each other each other and are located opposite four circular mirrors at a distance equal to the two radii of curvature of these mirrors, and so that their sides are parallel to the sides of the square that describes these round mirrors, and these round mirrors are They are mounted relatively rectangular so that those that are located along the diagonals of the describing square are optically connected to each other through a wide mirror, and two of them that are parallel to the long sides of the narrow rectangular mirror and closer to this narrow rectangular mirror connected through this narrow rectangular mirror, a round mirror, which is located closer to the free space formed at the corner of a wide rectangular mirror, additionally optically connected It is connected with free space, and through free space, with a photodetector and, through one of the optical channels, with a continuous laser.