SU1420488A1

SU1420488A1 - Фотоэлектрический счетчик дисперсных частиц

Info

Publication number: SU1420488A1
Application number: SU864151893A
Authority: SU
Inventors: Сергей Михайлович Коломиец
Original assignee: Научно-производственное объединение "Тайфун"
Priority date: 1986-10-21
Filing date: 1986-10-21
Publication date: 1988-08-30

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может использоватьс дл определени характеристик дисперсных сред в химической промышленности, метеорологии, медицине , при контроле запыленности. Изобретение позвол ет повысить надежность счетчика за счет упрощени его конструкции без увеличени погрешностей измерений благодар оригинальной форме диафрагмы пол зрени - с двум отверсти ми, разнесенными в направлении потока частиц на величину, не превосход щую произведени полу ; суммы диаметров кольцевого светового пучка на коэффициент увеличени приемного объектива, причем размер в направлении оси светового пучка одного отверсти выбран равным размеру в указанном направлении зоны минимапь- ного виньетировани пол зрени , обусловленного другим отверстием. 2 нл.

Description

Изобретение относитс к контрольно измерительной технике и может использоватьс дл определени характеристик диспе)сных сред в химической про- мьшшенности, метеорологии, медицине, при контроле запыленности.

Цель изобретени - повьшение надежности счетчика за счет упрощени фго конструкции без увеличени по- |грешностей

: На фиг. 1 представлена обща схе- а счетчика на фиг, 2 - вид диафраг- Йы пол зрени .

Фотоэлектрический счетчик дисперсных частиц содержит осветитель 1, узел 2 формировани кольцевого светового пучка в счетном объеме 3, свето- ловушку 4. Счетный объем 3 формируетс пересечением светового пучка и по- л зрени приемного объектива 5 с установленной за ним диафрагмой 6 пол зрени За диафрагмой 6 пол зрени установлен фото риемник 7, выход которого подключен к измерительному входу анализатора 8 импульсов и к входу селектора пар импульсов, состо щего из последовательно включенных одновиб- раторов 9 и 10. Выход селектора (выход одновибратора 10) подключен к разрешающему измерени входу анализа- Тора 8. ДиАфрагма 6 пол зрени (фиг. 2) выполнена с двум отверсти ми 11 и 12, разнесенными в направлении потока частиц (обозначенного на фиг. 2 стрелками) на величину 1 (рассто ние между центрами отверстий в указанном направлении), причем 1

, где Dg, Df, - внутренний и

наружшлй диаметры кольцевого пучка; К - коэффициент увеличени приемного объектива 5 (с таким коэффициентом строитс в плоскости диафрагмы 6 изображение некоторой плоскости счетного объема, проход щей через световой пучок). В пределах глубины рез- кости узла 2 кольцевой пучок близок к цилиндрическом Отверсти 11 и 12 имеют в направлении оси пучка (обозначенной штрихпунктирной линией) размеры а и b соответственно, причем размер а-Ь соответствует размеру зоны минимального виньетировани пол зрени , обусловленного отверстием 12 (большего размера).

В направлении потока частиц оба отверсти имеют размер С --г--К. (лительность И импульсов одновибра

0

5 0 5 о

5

0

5

0

5

тора 9 равна потока; длительность новибратора

-, где V - скорость

VJS.

j импульсов .одто равна ---.

VR.

Счетчик работает следующим образом. Поток исследуемых частиц пропускаетс через световой пучок от осветител 1, преобразованный узлом 2 в кольцевой пучок с наружным диаметром Dj и внутренним нерассе нный свет поглощаетс светоловушкой 4, а свет, рассе нный частицами из области 3, собираетс приемным объективом 5 на диафрагму 6 пол зрени с двум отверсти ми 11 и 12. На фотоприемнйк 7 проходит световой поток только от частиц , изображени которых наход тс в пределах отверстий 11 и 12, или, что то же самое, от частиц, пересекающих в счетном объеме 3 изображени отверстий 11 и 12, При этом от частицы, пересекающей изображение отверсти 11, на выходе фотоприемника формируетс электрический импульс длительностью не более J, Эта частица об зательно пересекает и изображение отверсти 12, и на выходе фотоприемника формируетс второй импульс с той же длительностью, отсто щий от

первого на врем И . Первый импульс запускает одновибратор 9, который формирует мпульс длительностью С, . Задний фронт этого импульса запускает одновибратор 10, формирующий импульс длительностью И , в результате чего анализатор 8 импульсов будет иметь разрешение на измерение (анализ ) входных сигналов только в течение времени 0. При этом второй импульс от частицы будет анализироватьс , а первый нет. Поле зрени приемного объектива 5, ограниченное размером b (отверсти 12), шире, чем поле зрени , ограниченное размером а (отверсти 11). Таким образом, при указанном соотношении параметров а и Ь (завис щем от конкретных характеристик приемной системы и светового пучка) искажени амплитуд вторых импульсов от каждой частицы, обусловленные виньетированием, будут малыми . Если частица не пересекает изображение отверсти 11, но пересекает изображение отверсти 12, то на выходе фотоприемкика формируетс только один импульс (амплитуда которого может быть искажена вследствие винье

тировани ), но этот импульс анализироватьс не будет.

Выполнение диафрагмы пал зрени указанным образом позвол ет обеспечить малые погрешности, обусловленные виньетированием в приемной системе , без дополнительных узлов (формировател дополнительного светового пучка либо второго приемного объектива и второго фотоприемника с второй диафрагмой и соответствующими приспособлени ми дл их юстировки). Благодар этому упрощаетс и облегчаетс конструкци и повышаетс надежность устройства.

В большинстве осветителей световой пучок имеет профиль интенсивности с максимумом в приосевой области В этом случае при указанном выполнении диафрагмы на фотоприемник не попадает свет от частиц во врем их пролета через область максимальной интенсивности, что приводит к уменьшению чувствительности измерений. В кольцевом пучке максимум интенсивности соответствует краевым област м. Тогда потери чувствительности за сче диафрагмы нет и отмеченный положительный эффект достигаетс без ухуд- шени чувствительности измерений. Крме того, этот узел обеспечивает повы

шение однородности счетного объема.

освещенности

0

5

о 0

5

Claims

Формула изобрете ни

Фотоэлектрический счетчик дисперсных частиц, содержащий осветитель, оптически св занный через приемный объектив и диафрагму пол зрени с фотоприемником, соединенным с селектором пар импульсов и с первым входом амплитудного анализатора, второй вход которого соединен с выходом се- лё ктора, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности счетчика, осветитель снабжен узлом формировани кольцевого светового пучка, а диафрагма пол зрени выполнена с двум отверсти ми, причем рассто ние между центрами отверстий в направлении потока частиц равно полусумме внешнего и внутреннего диаметров кольцевого пучка, умноженной на коэффициент увеличени приемного объектива, а разность размеров отверстий в направлении оси светового, пучка не меньше произведени апертурно- го угла приемного объектива на средний диаметр кольцевого пучка и коэффициент увеличени приемного объектива .

Фи&.7

о , 11

X

/ /

X

,;j

e

0uz.2

V

Hi

о , 11

X

/ /

4 X

/2