RU2504753C1 - Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц - Google Patents
Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504753C1 RU2504753C1 RU2012121300/28A RU2012121300A RU2504753C1 RU 2504753 C1 RU2504753 C1 RU 2504753C1 RU 2012121300/28 A RU2012121300/28 A RU 2012121300/28A RU 2012121300 A RU2012121300 A RU 2012121300A RU 2504753 C1 RU2504753 C1 RU 2504753C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulses
- particles
- duration
- amplitude
- concentration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей. Способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц включает зондирование потока исследуемой среды световым пучком, а также регистрацию сигналов взаимодействия зондирующего светового пучка с частицами. Также способ включает измерение амплитуды и числа фотоэлектрических импульсов этих сигналов, по которым определяют соответственно размеры и концентрацию частиц. При этом поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, а затем селектор импульсов обеспечивает прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, устройство коррекции многократных совпадений подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. Фотоэлектрические импульсы подвергают принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем, и в зависимости от импульсов, поступающих в персональный компьютер, управляют воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, а также амплитудой излучения лазера и верхним пороговым уровнем амплитудной дискриминации. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения концентрации и размеров частиц. 1 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей.
Известен способ анализа взвешенных частиц (Пат. RU 2102719, G01N 15/02, от 20.01.1998), состоящий в том, что импульсные электрические сигналы от фотоэлектрического преобразователя усиливают, производят выделение локальных максимумов в анализируемых импульсах и формируют отдельные импульсы амплитудой, равной величине этих максимумов, которые затем подвергают амплитудному анализу с целью определения размеров частиц.
Недостатком данного способа является искажение выходного сигнала из-за отсутствия учета шумовых фотоэлектрических импульсов темнового тока, что приводит к увеличению погрешностей измерений.
Известен способ дисперсного анализа взвешенных частиц (Беляев С.Г., "Оптико-электронные методы измерения параметров аэрозолей". М.: Энергоиздат, 1987), состоящий в том, что импульсные электрические сигналы первичного фотоэлектрического преобразователя усиливают, анализируют по амплитуде и определяют число и размеры частиц.
Недостатком данного способа является искажение получаемой информации из-за совпадений частиц в чувствительном объеме и, вследствие этого, низка величина предельно измеряемой концентрации.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является способ анализа взвешенных частиц (А.с. SU 1516889, G01N 15/02 от 23.10.1989). Согласно этому способу применяется принудительное прерывание импульса, если его длительность превышает длительность одиночного импульса, и отбор для анализа только тех импульсов, которые отстоят от последующих и предыдущих на время, большее, чем время прерывания. Таким образом, из каждого импульса, длительностью больше некоторой величины, определяемой, как длительность одиночного импульса, формируется серия импульсов количеством, на единицу большем целой части отношения длительности входного импульса к указанной величине.
Недостатком указанного способа является искажение получаемой информации о концентрации частиц и их размере из-за того, что в чувствительном объем датчика частицы движутся с различными скоростями и, следовательно, электрические импульсы на выходе фотоприемника имеют различную длительность, и принудительное прерывание через определенный промежуток времени может привести к тому, что импульс, длительность которого превышает величину, определяемую как длительность одиночного импульса, вызовет формирование двух или более импульсов на входе амплитудного анализатора, в случае же более коротких импульсов возможен пропуск частиц. Таким образом, описанный способ не учитывает возможных различий в длительности импульсов на выходе фотоприемника, имеющих место в некоторых конструкциях фотоэлектрических датчиков, что приводит к искажениям получаемой информации.
Задачей изобретения является повышение точности измерения концентрации и размеров частиц.
Поставленная задача решается тем, что фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц, включающий зондирование потока исследуемой среды световым пучком, регистрацию сигналов взаимодействия зондирующего светового пучка с частицами, измерение амплитуды и числа фотоэлектрических импульсов этих сигналов, по которым определяют соответственно размеры и концентрацию частиц, отличается тем, что для повышения точности поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, обеспечивают прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, далее фотоэлектрические импульсы подвергают принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем и в зависимости от импульсов, поступающих в персональный компьютер управляют воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, а так же амплитудой излучения лазера и верхним пороговым уровнем амплитудной дискриминации.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении точности измерения концентрации и размеров частиц.
Этот результат достигается тем, что способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц состоит в освещении потока частиц световым пучком и регистрации параметров световых сигналов (амплитудно-временной анализ и анализ длительности или глубины модуляции), формируемых частицами при их пролете через выделенную область потока частиц. Поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, а затем селектор импульсов обеспечивает прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, благодаря чему удается дополнительно подавить 20% импульсов темнового тока, устройство коррекции многократных совпадений подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. Введены два цифро-аналоговый преобразователя: один для управления воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, другой для изменения амплитуды излучения лазера и регулировки верхнего порогового уровня амплитудной дискриминации, аналого-цифровой преобразователь позволяет проводить дополнительную обработку полученных импульсов с помощью персонального компьютера, который управляет цифро-аналоговыми преобразователями.
На фиг.1 изображена функциональная схема устройства по данному способу для определения размеров и концентрации взвешенных частиц. Устройство содержит лазер 1, формирующий зондирующий световой пучок 2, счетный объем 3, объектив 4, фотоприемник 5, усилитель 6, амплитудный дискриминатор 7, селектор импульсов 8, устройство коррекции многократных совпадений 9, аналого-цифровой преобразователь 10, цифро-аналоговые преобразователи 11 и 12, блок управления воздуходувкой 13 и воздуходувка 15, блок управления лазером 14, персональный компьютер 16.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Поток исследуемой среды с взвешенными частицами пересекает световой пучок 2 от лазера 1 в области счетного объема 3. Рассеянный частицами свет собирается объективом 4 на фотоприемник 5. Последний формирует фотоэлектрические импульсы, соответствующие импульсам рассеянного света. После усилителя 6 импульсы подвергаются амплитудной дискриминации 7 с верхним и нижним пороговыми уровнями. Поток пронормированных по амплитуде импульсов после амплитудной дискриминации подвергают обработке в селекторе импульсов 8, обеспечивающим прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину. Далее импульсы подаются на устройство коррекции многократных совпадений 9, которое подвергает фотоэлектрические импульсы принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем. С помощью аналого-цифрового преобразователя 11 данные поступают на персональный компьютер 16 для дальнейшей обработки. Программа управления отслеживает параметры получаемых импульсов с выхода аналого-цифрового преобразователя 11 и подает соответствующею команду управления через цифро-аналоговые преобразователи 11 и 12. С помощью цифро-аналогового преобразователя 12 происходит управление верхним пороговым уровнем амплитудной дискриминации в амплитудном дискриминаторе 7 и амплитудой излучения лазера 1 в блоке управления лазером 14. Цифро-аналоговый преобразователь 11 управляет блоком управления воздуходувкой 13 для изменения скорости пролета частиц и устройством коррекции многократных совпадений 9 для изменения длительности импульсов принудительного прерывания.
Таким образом, рассмотренный способ, в отличие от известных, позволяет получить более высокую точность измерения концентрации и размеров частиц за счет: первичной амплитудной дискриминации; временной селекции; устранения погрешностей, вызванных попаданием в счетный объем одновременно несколько частиц и упростить дальнейший процесс амплитудного анализа с помощью персонального компьютера.
Claims (1)
- Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц, включающий зондирование потока исследуемой среды световым пучком, регистрацию сигналов взаимодействия зондирующего светового пучка с частицами, измерение амплитуды и числа фотоэлектрических импульсов этих сигналов, по которым определяют соответственно размеры и концентрацию частиц, отличающийся тем, что для повышения точности поток фотоэлектрических импульсов подвергают первичной амплитудной дискриминации с верхним и нижним пороговыми уровнями, обеспечивают прохождение импульсов с длительностью, превышающей определенную пороговую величину, далее фотоэлектрические импульсы подвергают принудительному прерыванию через время, равное длительности пролета частиц через счетный объем, и в зависимости от импульсов, поступающих в персональный компьютер, управляют воздуходувкой и длительностью импульсов принудительного прерывания, а также амплитудой излучения лазера и верхним пороговым уровнем амплитудной дискриминации.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121300/28A RU2504753C1 (ru) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121300/28A RU2504753C1 (ru) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012121300A RU2012121300A (ru) | 2013-11-27 |
RU2504753C1 true RU2504753C1 (ru) | 2014-01-20 |
Family
ID=49625034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121300/28A RU2504753C1 (ru) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2504753C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1516889A1 (ru) * | 1987-12-14 | 1989-10-23 | Научно-производственное объединение "Тайфун" | Фотоэлектрический способ определени размеров и концентрации взвешенных частиц и устройство дл его осуществлени |
RU2006824C1 (ru) * | 1989-11-27 | 1994-01-30 | Научно-производственное объединение "Тайфун" | Способ анализа пар импульсов в фотоэлектрических счетчиках аэрозолей |
RU2102719C1 (ru) * | 1996-04-19 | 1998-01-20 | Самарский государственный аэрокосмический университет им.С.П.Королева | Устройство для дисперсного анализа размеров взвешенных частиц |
US20100231909A1 (en) * | 2004-03-06 | 2010-09-16 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining particle characteristics by measuring scattered light |
-
2012
- 2012-05-23 RU RU2012121300/28A patent/RU2504753C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1516889A1 (ru) * | 1987-12-14 | 1989-10-23 | Научно-производственное объединение "Тайфун" | Фотоэлектрический способ определени размеров и концентрации взвешенных частиц и устройство дл его осуществлени |
RU2006824C1 (ru) * | 1989-11-27 | 1994-01-30 | Научно-производственное объединение "Тайфун" | Способ анализа пар импульсов в фотоэлектрических счетчиках аэрозолей |
RU2102719C1 (ru) * | 1996-04-19 | 1998-01-20 | Самарский государственный аэрокосмический университет им.С.П.Королева | Устройство для дисперсного анализа размеров взвешенных частиц |
US20100231909A1 (en) * | 2004-03-06 | 2010-09-16 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining particle characteristics by measuring scattered light |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012121300A (ru) | 2013-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108956402B (zh) | 一种具有复合多光敏区结构的高灵敏度粉尘浓度检测方法 | |
JPH0658928A (ja) | 粒子分析装置 | |
ATE388410T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung und anzeige von augenmustermessungen | |
JP2012037267A (ja) | 光量検出方法及びその装置 | |
EP3408643B1 (en) | Method and device for detection and/or morphologic analysis of individual fluid-borne particles | |
DE3778253D1 (de) | Verfahren zum kalibrieren von durchflusszytometriegeraeten. | |
US20110310386A1 (en) | Method and system for analysing solid particles in a medium | |
CN102359962B (zh) | 适用于图像分析法测定烟梗长梗率的设备 | |
US20180284007A1 (en) | Automated drop delay calculation | |
US4510438A (en) | Coincidence correction in particle analysis system | |
EP0008874B1 (en) | Method and apparatus for discriminating red blood cells from platelets | |
CN110987736B (zh) | 一种气溶胶粒谱与浓度测量装置及方法 | |
CN102323193A (zh) | 一种激光散射法空气颗粒分布测量方法及装置 | |
JP2012117882A (ja) | 粒子計数方法 | |
KR101282962B1 (ko) | 중성자 펄스파고분광분석 방법 및 이를 이용한 중성자 계측 시스템 | |
CN106525676A (zh) | 一种颗粒两相流的粒子浓度检测方法 | |
CN205103129U (zh) | 新型颗粒物传感器 | |
RU2504753C1 (ru) | Фотоэлектрический способ определения размеров и концентрации взвешенных частиц | |
CN102539302B (zh) | 信号处理方法和装置 | |
CN104458541A (zh) | 红细胞血红蛋白含量的分析方法、装置及血液细胞分析仪 | |
CN110346253A (zh) | 一种粒子浓度检测系统的自校准方法 | |
RU2508533C2 (ru) | Фотоэлектрическое устройство определения размеров и концентрации взвешенных частиц | |
CN205003058U (zh) | 高精度光电尘埃颗粒检测装置 | |
CN110312922B (zh) | 粒子表征装置和方法 | |
CN102116728A (zh) | 一种连续光激光粒子分析仪电路系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140524 |