RU70370U1 - Устройство для контроля чистоты жидкости - Google Patents
Устройство для контроля чистоты жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU70370U1 RU70370U1 RU2007140929/22U RU2007140929U RU70370U1 RU 70370 U1 RU70370 U1 RU 70370U1 RU 2007140929/22 U RU2007140929/22 U RU 2007140929/22U RU 2007140929 U RU2007140929 U RU 2007140929U RU 70370 U1 RU70370 U1 RU 70370U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluid
- controlled
- flow
- particle
- liquid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к автоматическим средствам контроля жидких и газообразных сред на содержание механических примесей. Устройство содержит осветитель потока контролируемой жидкости 2, проточную кювету 5 с прозрачными окнами для светового потока, фотоприемник светового потока 3, прошедшего жидкость, соединенный с анализатором электрических сигналов 4. Осветитель потока контролируемой жидкости представляет собой оптический квантовый генератор (лазерный источник). Анализатор контролируемой жидкости представляет собой компьютер (например, ноутбук) с заданной ему программой анализа чистоты жидкости и выдачей результатов на экран компьютера и систему управления качеством очистки жидкости. При этом проточная кювета имеет прямоугольное сечение со сторонами b=200d и c=100d, а прозрачные окна имеют вид прямоугольника со сторонами a=40d и c=100d, где d - минимальный размер контролируемой частицы. Это необходимо, чтобы даже при максимальной концентрации частиц в жидкости внутри освещенного параллелепипеда находилась максимум одна частица. Технический результат заключается в повышении чувствительности и точности измерений, уменьшении погрешности измерения концентрации частиц при изменении расхода контролируемой среды, упрощение реализации за счет исключения необходимости измерения расхода жидкости и, соответственно введения в устройство для реализации способа расходомера.
Description
Полезная модель относится к автоматическим средствам контроля жидких и газообразных сред на содержание механических примесей.
Известно устройство для контроля загрязнения жидкости, которое содержит датчик, выход которого соединен с входом усилителя, выход усилителя соединен с входом компаратора, выход компаратора с входом инвертора, прямой выход которого соединен со счетчиком и аналоговым ключом, а инверсный выход - с входом счетчика и аналоговым ключом. Выходы счетчиков и подсоединены к аналоговым ключам. Выходы ключей подключены соответственно к входам интеграторов, выходы которых подсоединены ко входу делителя, выход делителя соединен со входом индикатора. (Патент на изобретение RU 2139519, МПК G01N 15/06).
Недостатком устройства является то, что точность измерения размеров частиц сильно зависит от соответствия прозрачности (светопропускания) контролируемой и эталонной жидкости.
Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для подсчета частиц по размерам, содержащее проточную кювету, источник излучения, фотоприемник, формирователь опорных световых сигналов и электронный блок, подключенный к выходу фотоприемника. Принцип действия прибора основан на преобразовании фотодиодом величины изменения светового потока в величину электрических импульсов, амплитуды которых пропорциональны размерам частиц загрязнений. Усиленные электрические импульсы распределяются по каналам, соответствующим размерным диапазонам, и подсчитываются счетчиками. (Патент на изобретение SU974141, МПК G01N 15/06).
Поскольку анализаторы не имеют встроенных расходомеров или датчиков объема, а расход контролируемой среды в ходе измерений может резко колебаться вследствие изменения температуры, давления в системе, засорения тракта анализатора и др. факторов, погрешность измерения концентрации велика. Недостатком устройства также является увеличение погрешности измерения при изменении скорости протекания контролируемой жидкости.
Задачей предлагаемого решения является создание устройства для контроля чистоты жидкости, в частности определения размера и количества загрязняющих частиц.
Технический результат заключается в повышении чувствительности и точности измерений, уменьшении погрешности измерения концентрации частиц при изменении расхода контролируемой среды, упрощение реализации за счет исключения
необходимости измерения расхода жидкости и, соответственно введения в устройство для реализации способа расходомера.
Поставленная задача решается тем, что устройство для контроля чистоты жидкости содержит осветитель потока контролируемой жидкости, проточную кювету с прозрачными окнами, фотоприемник светового потока, прошедшего жидкость, соединенный с анализатором электрических сигналов. Осветитель потока контролируемой жидкости представляет собой оптический квантовый генератор (лазерный источник). Анализатор контролируемой жидкости представляет собой компьютер (например, ноутбук) с заданной ему программой анализа чистоты жидкости и выдачей результатов на экран компьютера и систему управления качеством очистки жидкости. При этом проточная кювета имеет прямоугольное сечение со сторонами b=200d и c=100d, a прозрачные окна имеют вид прямоугольника со сторонами a=40d и c=100d, где d - минимальный размер контролируемой частицы. Это необходимо, чтобы даже при максимальной концентрации частиц в жидкости внутри освещенного параллелепипеда находилась максимум одна частица.
Полезная модель поясняется чертежом, где представлено устройство контроля степени загрязненности жидкости, где
1 - поток контролируемой жидкости;
2 - лазерный источник света;
3 - фотоприемник;
4 - компьютер;
5 - проточная кювета;
6 - контролируемый объем жидкости в виде параллелепипеда, образованный прозрачными окнами в кювете;
а - высота параллелепипеда;
b - длина параллелепипеда;
с - ширина параллелепипеда.
Устройство для контроля чистоты жидкости содержит лазерный источник света 2, излучение от которого направлено через поток контролируемой жидкости 1, протекающий в кювете 5, на фотоприемник 3. Кювета 5 выполнена из непроницаемого для светового потока материала и имеет прозрачные окна с противоположных сторон для прохождения светового потока. Фотоприемник 3 соединен с анализатором электрических сигналов, например компьютером 4, с заданной ему программой анализа чистоты жидкости и выдачей результатов на экран компьютера и систему управления качеством очистки жидкости. Сечение кюветы 5 имеет вид прямоугольника со сторонами «b» и «с».
Прозрачные окна имеют вид прямоугольника со сторонами «а» и «с». Таким образом, зона освещения и, соответственно, контролируемый объем жидкости, представляет собой прямоугольный параллелепипед со сторонами «а», «b» и «с». Для объективного контроля необходимо в момент измерения наличие одной частицы в зоне освещения, иначе две и более частицы, освещенные одновременно, будут регистрироваться как одна более крупного размера. Это условие связывает размеры контролируемого пространства, расход жидкости и контролируемую концентрацию частиц следующим образом:
Q=F(K)=V/K,
где Q - контролируемый объем в мм3 (зона освещения), V - установленный расход контролируемой жидкости см3/мин, К - концентрация контролируемых частиц в 100 см3. Чувствительность фотоприемника и мощность лазера определяют соотношение площадей прозрачного окна и частицы. Поэтому оптимальными размерами являются
a=40d, b=200d, c=100d,
где d - минимальный размер контролируемой частицы.
Преимущества лазерного источника света по сравнению с обычным излучателем (лампа, светодиод и т.д.) заключаются в следующем.
Принцип действия устройства для контроля чистоты жидкости заключается в том, что частица загрязнения затемняет световое поле и по степени затемнения судят о размере частицы. В связи с этим необходимо иметь строго параллельные лучи света в контролируемом объеме для исключения погрешностей измерения размеров частиц из-за оптических искажений лучей проходящих по границам частиц. В применяемых у прототипа излучателях применяют оптические методы фокусировки лучей света с целью приближения к параллельным лучам света. Это специальные линзы с тонкой настройкой, что приводит к сложной конструкции оптической системы как на входе в контролируемый объем, так и на входе в фотоприемник.
Лазерный источник освещения исключает эти системы, что улучшает качество измерения и удешевляет и упрощает сам датчик.
Возможность применения лазерного источника света в датчике позволяет подобрать лазер с постоянной длиной волны, оптимальной для фотоприемника, что вместе с преимуществом по п. а) позволяет увеличить точность и надежность измерения и повысить чувствительность датчика до регистрации частиц размерами с 3 микрон (вместо 5 микрон у прототипа).
Устройство работает следующим образом. Излученный лазером 2 свет проходит через контролируемый объем жидкости 6 и образует в потоке жидкости 1 освещенный
параллелепипед с основанием b*с и высотой а. Попавшая в этот объем частица загрязнения затемняет световое поле. Ослабленный свет выходит из кюветы 5 и попадает на фотоприемник 3. Затенение светового потока в контролируемом потоке от частицы преобразуется в фотоприемнике в электрический сигнал. Сигнал от фотоприемника передается на компьютер 4 для последующей обработки. В компьютерном устройстве производится запоминание времени существования сигнала. По времени существования сигнала вычисляется размер частицы:
где Di - размер контролируемой частицы; а - высота щели, через которую проходит световой поток; d - минимальный размер частицы загрязнения, Ti - время прохождения контролируемой частицы через контролируемый объем жидкости; ТM - минимальное время прохождения одной частицы загрязнения частицы через контролируемый объем жидкости.
Таким образом, определяется размер каждой частицы и их количество. Полученные данные легко анализируются для получения иной информации.
Claims (1)
- Устройство для контроля чистоты жидкости, содержащее осветитель потока контролируемой жидкости, проточную кювету с прозрачными окнами для светового потока, фотоприемник светового потока, прошедшего жидкость, соединенный с анализатором электрических сигналов, отличающееся тем, что осветитель потока контролируемой жидкости представляет собой оптический квантовый генератор, а анализатор контролируемой жидкости представляет собой компьютер с заданной ему программой анализа чистоты жидкости и выдачей результатов на экран компьютера, причем проточная кювета имеет прямоугольное сечение со сторонами b=200d и c=100d, a прозрачные окна имеют вид прямоугольника со сторонами a=40d и c=100d, где d - минимальный размер частиц загрязнения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007140929/22U RU70370U1 (ru) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Устройство для контроля чистоты жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007140929/22U RU70370U1 (ru) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Устройство для контроля чистоты жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU70370U1 true RU70370U1 (ru) | 2008-01-20 |
Family
ID=39109152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007140929/22U RU70370U1 (ru) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Устройство для контроля чистоты жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU70370U1 (ru) |
-
2007
- 2007-11-02 RU RU2007140929/22U patent/RU70370U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3713743A (en) | Forward scatter optical turbidimeter apparatus | |
EP2430465B1 (en) | Particulate detection and calibration of sensors | |
KR20160134023A (ko) | 복합 환경 센서 | |
WO2017060105A1 (en) | Particle sensor for particle detection | |
US20110310386A1 (en) | Method and system for analysing solid particles in a medium | |
US3462608A (en) | Method and apparatus for detecting suspended particles | |
CN103630509A (zh) | 一种在线检测农药浓度的装置及其检测方法 | |
US3973189A (en) | Hematology system | |
CN107607449A (zh) | 一种检测颗粒物质量浓度的装置及方法 | |
AU2009300424A1 (en) | An arrangement adapted for spectral analysis of high concentrations of gas | |
US10866225B2 (en) | Wide range gas detection using an infrared gas detector | |
CN2694262Y (zh) | 红外线一氧化碳分析仪 | |
AU590223B2 (en) | Concentration meter | |
RU70370U1 (ru) | Устройство для контроля чистоты жидкости | |
CN103698153A (zh) | 基于能量陷阱法的气溶胶颗粒采样检测方法与装置 | |
US11353431B2 (en) | Photoacoustic sensor | |
RU2359250C1 (ru) | Способ контроля чистоты жидкости | |
RU2356028C1 (ru) | Устройство для экспресс-анализа промышленной чистоты жидкостей | |
Kim et al. | Measurement of Turbidity Using an 850 nm Light-emitting Diode. | |
CN205333597U (zh) | 一种小型化的空气质量监测装置 | |
RU2668323C1 (ru) | Способ определения загрязненности жидких и газообразных сред и устройство для его реализации | |
RU2801784C1 (ru) | Способ контроля содержания механических примесей в аэрозолях и жидкостях и устройство оптической ячейки для его реализации | |
SU1124202A1 (ru) | Способ определени дисперсного состава частиц в жидкост х,содержащих газовые пузырьки | |
RU80956U1 (ru) | Газовый анализатор | |
CN210604381U (zh) | 细菌浊度仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121103 |