Изобретение относитс к технике . (исследовани лис л ерсных сред с помо«ttno оптических методов, в частности к технике (к;И9еделеии размеров и концентраций аэрозольных частиц путем измерени индикатрисы рассе ни дисперсной ереды;
HaeectHo устройство дл измерени инАНкат ис рассе ни , содержащее / неподви сный осветитель, фотоприемник, поворачивающий с синхронно с враще- . нием образца по окружности/ центр которой совпадает с центром образца, усилитель и регистрирующее устрой- ство. . -.;.. . ; . ,
Недостатком его вл етс невысока скорость поворота фот.оприемника
и соответственно больша продолжительность измерений. При этом за вре00 00 4 05 м измерени состоние исследуемой дисперсной среды может существенно изменитьс , что приведет к неоднозначности результатов измерений. СО
Наиболее близким по технической сущности К изобретению вл етс устройство дл измерени индикатрис раст се ни дисперсных сред, содержащее осветитель, установленную за ним оптическую систему формировани сканирующего светового луча с датчиком угла поворота, облучающую исследуемую дисперсную среду под различными углами в фиксированной точке, фотоприемник , соединенный с регистратором. К недостаткам устройства относитс погрешность измерений, св занна с тем, что оптическа плотность иссл дуемой дисперсной среды дл различны направлений может быть различной. Кр ме того, рассе нный поток света, поступающий в фотоприемник при разных углах облучени , пропорционален визи руемому объему, который образуетс при пересечении пучка осветител и пол зрени приемника. Величина визи руемого объема дл разных углов визи ровани будет различной, а именно об ратно пропорциональной синусу угла а зировани . Ошибки измерени этого угла повлекут за собой дополнительную погрешность измерений индикатрисы рассе ни . Целью изобретени вл етс повы шение точности измерени индикатрисы рассе ни . Это достигаетс тем, что в устрой ство дл измерени индикатрис рассе ни дисперсных сред введены щелева диафрагма и дополнительный фотоприемник , установленные последовательно , и измеритель отношени сигналов , причем щелева диафрагма и дополнительный фотоприемник располагаютс на оптической оси, перпендикул рной плоскости облучени иссле дуемой дисперсной среды и проход щей через выбранную фиксированную точку, направление щели диафрагмы параллельно оптической оси основного фотоприемника, а выходы обоих фотоприемников соединены с входами измерител отношений, соединенного регистратором. На фиг. 1 представлено устройство дл измерени индикатрис рассе ни дисперсных сред; на фиг. 2 - формирование визируемого объема. Устройство содержит осветитель 1 оптическую систему 2 формировани сканирующего луча, исследуемую дисперсную среду, основной фотоприемник , щелевую диафрагму 5, дополнитель ный фотоприемник 6, измеритель отношени 7, регистратор 8, датчик угла поворота 9. Щелева диафрагма 5 и дополнительный фотоприемник 6 установлены на оси, перпендикул рной плоскости облучени среды {плоскости х-у) и проход щей через фиксированную точку пересечени зондирующих лу чей, а направление щели диафрагмы 5 параллельно оптической Ьси основного фотоприемника i. Устройство работает следующим образом . Излучение осветител 1 поступает на оптическую систему формировани 2, с которой направл етс в дисперсную среду 3. Излучение, рассе нное средой в плоскости облучени , воспринимаетс фотоприемником k. Излучение , рассе нное в направлении, перпендикул рном плоскости облучени , пройд щелевую диафрагму 5, принимаетс фотоприемником 6. Электрические сигналы с выходов блоков k и 6 поступают на измеритель отношени 7 и далее - на вход регистратора 8. На другой вход регистратора подаетс сигнал с датчика угла поворота луча .Дл определени светового потока на входе фотоприемника i иcпoльзyetc следующее выражение Po §i I 5el-ii EilJ I-iMj2iO Aii-S(xo)xfsinq где PQ - мощность излучени осветител ; площадь объектива приемника. .S« T{xJ, Т(х,) прозрачность среды от излучатеЛи до центра визируемого объема и от центра объема до фотоприемиика, соответственно: Т(хд) - ехр(- о(. Хд), Т(х) и expf- 0(Х(), показатель ослаблени среды; рассто ние от облучател до центра визируемого объема/ рассто ние от центра визируемого объема до фотоприемника , объемный показатель рассеиндикатриса рассе ни в направлении tf) -визируемый объем при (/ 90 градусов, -сечение пучка осветител в центре визируемого объема. изменении угла ( мен етс и величина Т(хд), так как значени Xjj могут отличатьс дл различных направлений. Лл устранени этой погрешности и введен дополнительный фотоприемник на оси, перпендикул рной плоскости облучени исслелуемой дисперсной среды проход щей через фиксированную точку пересечени лучей . При этом дл отношени световых потоков на фотоприемниках справедливо выражение 1 (x,)i(tf)V xfsin 7 ) x|sin причем (J - const(Cf) 90 , соответственно и 1(ф) и V 20 также посто нны, откуда |sinC.K где К const((). Очевидно, что тол ко, в положении 90 будет обеспечиватьс посто нное значение i(f), Таким образом j вв едениё дополнительного фотоприемника и установка его на оси, перпендикул рной плоскости облучени исследуемой среды и проход щей через точку пересечени зондирующих лучей, позвол ет устранить погрешность измерений, оп редел емую неравномерностью оптической плотности среды дл разных углов. Введение щелевой диафрагмы и дополнительного фотоприемника, а также измерител отношений позвол ет устранить погрешность намерений индикатрисы рассе ни , св зан ную с неточностью измерени угла ви зировани Как видно из (1) дл определени i(CP) по измеренной величине потока (Р( необходимо измерить угол tp чтобы учесть изменение визируемого объема Погрешность измерени угла будет непосредственно отражатьс (особенно сильно дл углов вблизи О и 180 градусов на результате измерений индикатрисы рассе ни . 8 отсутствие щелевой диафрагмы визируемый объем дополнительного фотоприемника посто нен и не зависит от угла С|| ,. Установим перед дополнительным приемником щелевую диафрагму так, чтобы направление щели 9 было параллельно оптической оси основного приемника. Тогда поток на входе дополнительного фотоприеиника будет зависеть от угла О по закону 0 .1. . 21Ц sinCf Дл доказательства рассмотрим фиг,2, на которой обозначено: MNLK пучок осветител ; UWVT - щель.диафрагмы ) Ср - угол между осью пучка и направлением щели, d - диаметр пучка излучени , h - ширина щели. С помощью треугольника ABE легко показать, что площадь параллелограмма ABCD dh Cio а --,Щ ;in-cf rf,enn mafib So о соответствует углу С| - 90-, Тогда при установке щелевой диафрагмы световой поток на входе дополнительного фотоприемника с точностью до посто нного множител пропорционален потоку в отсутствие щели и отношению площади параллелограмма к площади чувствительной площадки фотоприемника (или площади объектива в более общем случае) fc,.-K,.. г iin cf где К|, К - const(t|J) Сигнал на выходе измерител отношени ( не будет зависеть от sinC. Поэтому погрешность из- . мерени индикатрисы рассе ни , обусловленна ошибкой измерени угла визировани tp , будет-устранена с точностью, какую может обеспечить измеритель отношени . Введение дополнительного фотоприемника автоматически устранило еще одну составл ющую погрешности измерений - нестабильность излучени осветител во времени;