SU1500917A1

SU1500917A1 - Устройство контрол концентрации взвешенных частиц

Info

Publication number: SU1500917A1
Application number: SU874282615A
Authority: SU
Inventors: Людмила Борисовна Иванова
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1989-08-15

Abstract

Изобретение относитс к оптическому контролю и предназначено дл определени мутности жидких сред. Может быть использовано в машиностроении, в химической и пищевой промышленности. Цель изобретени - повышение точности контрол содержани взвешенных частиц в исследуемой среде - достигаетс тем, что в устройство введена оптическа маска 2, расположенна на пути светового потока между источником освещени 1 и кюветой 3 с контролируемой средой, причем оптическа маска 2 имеет прозрачные и непрозрачные зоны. Обработка сигнала в регистрирующем устройстве позвол ет добитьс высокой разрешающей способности при регистрации мутности и соответственно высокой точности контрол . 3 ил.

Description

СП

о со

cfJuai

Изобретение относитс к оптическому контролю, предназначено дл определени мутности жидких сред и может быть использовано в мап1иностроении, в х1 №1ческой и пищевой промышленност х .

Цель изобретени - повьппение точности контрол содержани взвешенных частиц в исследуемой среде.

На фиг.1 представлена структурна схема предлагаемого устройства на фиг.2 - структурна схема регистрирующей системыj на фиг.З - временные диаграммы сигналов, действующих в регистрирующей.системе.

Устройство (фиг.1) содержит источник 1 освещени , оптическую маску 2, кювету 3, оптическую систему 4, фотоприемную систему 5 с чувствительным элементом и регистрирук цую систему 6

Оптическа маска 2 располагаетс на пути светового потока между источником 1 освещени и кюветой 3 (оптическа маска 2 может быть, например, нанесена непосредственно на стенку кюветы 3).-Вход чувствительного элемента фотоприемной системы 5 через оптическую систему 4, кювету 3 и оптическую маску 2 оптически св зан с источником 1 освещени , а выход чувствительного элемента фотоприемной системы 5 св зан с входом регистрирующей системы 6, имеющей управл ющий и индикаторный выходы. Управл ющий выход подключен к источнику 1 освещени , а индикаторный выход служит выходом всего устройства.

Регистрирующа система 6 (фиг.2)

содержит усилитель 7 сигнала ркости,40 маски 2 дл последующих строк раздетектирующий усилитель 8 с фильтром, пороговое устройство 9, генератор 10 тактовых импульсов, триггер 11, первый и второй счетчики 12 и 13, индикаторные устройства 14 и 15. Фотопри- ности кюветы 3, вызванной наличием

50

емна система 5 имеет три выхода} выход сигнала ркости, подключенный ко входу усилител 7 сигналов ркости выход Строб .кадра, подключенный к входу установки триггера 11 и входу Сброс счетчика 12; выход Строб строки, подключенный к входу Сброс счетчика 13 и счетному входу счетчика 12. Выход усилител 7 сигнала ркости подключен к одному из входов детек- ее тирующего усилител 8 с фильтром и одному из входов порогового устройства 9. Выход детектирующего усилител 8 с фильтром подключен к источнику 1

взвещенных частиц в контролируемой среде, изображение оптической маски 2, спроектированное на чувствительный элемент (видекон) фотоприемной системы 5, имеет размытые формы, причем, перепады изменени интенсив ности освещени соответствующих уча стков чувствительного элемента фото приемной системы 5 уменьшаютс с ро том частоты смены прозрачных и непрозрачных зон. Соответственно изме н етс и сигнал ркости на выходе фотоприемной системы 5 (фиг.З, график Б). Данный сигнал усиливаетс

0

освещени и образует канал обратной св зи. Выход порогового устройства 9 подключен к входу установки О триггера 11. Выход триггера 11 подключен к разрешающим входам счетчиков 12 и

13и индикаторных устройств 14 и 15. Счетный вход счетчика 13 подключен

к входу генератора 10 тактовых импульсов , а счетньй вход счетчика 12 - к входу Строб строки.

В качестве фотоприемной системы 5 может использоватьс стандартна телевизионна передающа камера (например , Электроника Л5,0) . Усилитель 7 сигнала ркости, пороговое устройство 9, детектирующий усилитель 8 с фильтром, генератор 10 тактовых импульсов , триггер 11, счетчики 12 и 13, а также индикаторные устройства

14и 15, представл ющие собой параллельные регистры с цифровыми индикаторами , выполн ютс по стандартным схемам.

Оптическа маска 2 может вьшол- н тьс фотолитографическим способом и содержит прозрачные и непрозрачные зоны, чередующеес , например, вдоль направлени движени луча строчной 0 развертки телекамеры (фотоприемной системы 5). Прозрачные и.непрозрачные зоны, расположенные вдоль строки развертки , имеют неодинаковые размеры. На фиг.З, например, показана временна диаграмма сигналов интенсивности света (график ), прошедшего через оптическую маску 2 при развертке вдоль одной строки. Размеры прозрачных и непрозрачных зон оптической

5

вертки соответственно возрастают.

Устройство работает следующим образом .

В результате уменьшени прозрач-

е

взвещенных частиц в контролируемой среде, изображение оптической маски 2, спроектированное на чувствительный элемент (видекон) фотоприемной системы 5, имеет размытые формы, причем, перепады изменени интенсивности освещени соответствующих участков чувствительного элемента фотоприемной системы 5 уменьшаютс с ростом частоты смены прозрачных и непрозрачных зон. Соответственно измен етс и сигнал ркости на выходе фотоприемной системы 5 (фиг.З, график Б). Данный сигнал усиливаетс

усилителем 7 сигнала ркости и поступает на вход порогового устройства 9, Уровень срабатывани порогового устройства 9 определ етс значением сигнала на выходе детектирующего усилител 8 с фильтром, которьш выдел ет среднее значение сигнала ркости и по каналу обратной св зи воздействует на источник 1 освещени , поддержива указанное среднее значение посто нным, независимо от оптической плотности и мутности контролируемой среды. При достижении амплитуды сигнала на выходе усилител 7 сигнала ркости некоторого порогового значени пороговое устройство 9 вырабатывает импульс (фиг.З, график в), осуществл ющий сброс триггера 11, установленного ранее сигналом Строб кадра в состо ние логической единицы.

Триггер 11 управл ет работой счетчиков 12 и 13 таким образом, что счет разрешаетс лищь при сигнале логической единицы на выходе триггера 11. Перезапись содержимого счетчиков в регистры устройств 14 и 15 индикации происходит при наличии нулевого логического сигнала на выходе триггера 11,. т.е. при остановленных счетчиках 12 и 13. Счетчик 13 осуществл ет счет числа импульсов от генератора 10 тактовых импульсов, прошедших с момента начала каждой строки развертки до момента останова по сигналу с выхода порогового устройства 9 (фиг.З, график i), Если на данной строке раз- .. вертки останов не произошел, то при переходе к следующей строке импульс Строб строки осуществл ет сброс содержимого счетчика 13 в нулевое состо ние .

Счетчик 12 производит счет числа строк, прошедших с момента начала кадра (Строб кадра) до момента останова по сигналу порогового устройства 9. Следовательно, счетчик 12 ; указывает номер строки, на которой произошел останов, а счетчик 13 - врем , прошедшее с момента начала развертки этой строки до момента останова . Содержимое счетчиков 12 и 13, переписанное в индикаторные устройства 14 и 15, служит мерой мутности контролируемой среды.

Предлагаемое устройство имеет высокую разрешающую способность, например при числе строк развертки, равном дес ти, и погрешности определени мо0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мента срабатывани порогового устройства 10% полна погрешность измерени мутности или содержани взвешенных частиц в исследуемой среде не превышает 1%. Формиру законы изменени размеров зон по строкам, можно добитьс линейной зависимости показани счетчиков от степени содержани взвешенных частиц в контролируемой среде.

Claims

Формула изобретени

Устройство контрол концентрации взвешенных частиц, содержащее источник освещени , оптически св занный через кювету и оптическую систему с чувствительным элементом фотоприемной системы, выход которой соединен с ре- гистрирукмцей системой, отличающеес тем, что, с целью повышени точности контрол концентрации взвешенных частиц в исследуемой среде , оно дополнительно содержит оптическую маску, установленную по ходу излучени между источником освещени и кюветой с контролируемой средой, причем оптическа маска имеет прозрачные и непрозрачные зоны, а реги- стрирукща система содержит-усилитель сигнала ркости, детектирующий усилитель с фильтром, пороговое- устройст-, во, генератор тактовых импульсов, триггер первый и второй счетчики и индикаторные устройства, при этом фо- топриемна система содержит развертывающее устройство и имеет три выхода, первый из которых соединен с установочным входом триггера и входом сброса первого счетчика, второй выход фотоприемной системы соединен со счетным входом первого счетчика и входом сброса второго счетчика, со счетным входом которого соединен генератор тактовых импульсов, третий выход фотоприемной системы соединен с входом усилител сигнала ркости, выход которого соединен с первым входом поро- гового устройства и входом детекти- рукхцего усилител с фильтром, вЫход последнего соединен с источником света и вторым входом порогового устройства , выход порогового устройства соединен с входом сброса триггера, вькод триггера соединен с управл ющими входами обоих счетчиков и индикаторными устройствами, информационные входы которых соединены с выходами счетчиков.

/У (J€ fnff HeJf/y