SU1543979A1

SU1543979A1 - Лазерный счетчик частиц

Info

Publication number: SU1543979A1
Application number: SU874207659A
Authority: SU
Inventors: П.П. Полуэктов; С.М. Буркитбаев; Г.Ю. Коломейцев; В.В. Тимонин; А.Н. Семыкин; Е.К.-А. Балфанбаев
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6575; Институт математики и механики АН КазССР
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1991-05-30

Description

/и

T2SSV 12экдг ггчг

(46) 30.05.91„ Бюл„ М 20

(Л) 420765У/25

(22) 10.03.87

(72) П.П.Полуэктов, С.М.Буркитбаев,

Г.Ю.Коломейцев, .Тимонин,

А.Н.Семыкин и Е.К..Балфанбаев

(53) 66„063«62(088.8)

(56)Бел ев С.П. и др. Оптико-электронные методы изучени аэрозолей.

М. - Энергокздат, 1981, с.229,

Жуланов Ю.В„ и др. Лазерный счетчик частиц. ПТЭ, 1983, К 3, с.77- J80.

(5А) ЛАЗЕРНЫЙ СЧЕТЧИК ЧАСТИЦ

(57)Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частности к фотоэлектронным устройствам контрол микрочастиц, и может быть ислольэовано в технологических процессах „ св занных с необходимосЛю газоочистки. Цель изобретени - повышение надежности и достоверности измерений. Распределение интенсивИзобретение относитс к контрольно-измерительной технике, в частности к фотоэлектрическим устройствам контрол микрочастиц, и может быть использовано в технологических процессах , св занных с необходимостью газоочистки.

Цель изобретени состоит в повышении надежности и достоверности измерений ,

На чертеже представлена структурна схема лазерного счетчика частиц.

Лазерный счетчик частиц содержит лазерный источник I, фотоприемник 2,

ности излучени по сечению олномодо- зого лазерного пучка имеет гауссов характер. При этом длительность Т импульсов рассе нного света, возки-1 хающего при пересечении частицей эон дарующего лазерного пучка, измерен™ на по уровню Uon, св зана с амплитудой А сигнала соотношением Т

К-л|1пА/иоп . Размер частицы может быть найден из амплитуды А. Блэк обработки сигналов обеспечивает определение длитепьности импульсов рассе н кого частицей свегз. Пропускание мер е Х частиц чевеэ центральную зону зондирующего лазерного пу кз обеспечиваетс использованием фокуск рующего сопла. Контроль длительности импульсов позвол ет также снизить погрешность измерений, св занную с возможностью одновременного пролета двух частиц через лазерный пучок,

I ИЛ еI

tr

блок 3 обработки сигналов, запоминающий элемент 4, компаратор 5, счетчик 6 генератор 7 тактовых импульсов , фокусирующее сопло 8, шту

цер 9 вывода газа, блок }0 намерени скорости потока, оптическую ка меру П, насос J2, усилитель 13.. Устройство также содержит источник опорного напр жени , не показанный на чертеже.

Счетчик рабспает следующим обра- зом,

Анализируемый газ подаетс через узел ввода аэрозолей, представл ющий

окусирующее сопло 8 в оптическую каеру 1 1 „ При пролете частиц через азерный пучок часть излучение ра,с- сеиваетс и фокусируетс оптическими г элементами на;фотоприемнике 2, Газ выводитс из оптической камеры 1I через штуцер 9 насосом 12

Электрический сигнал фстоприемни- ка 2 подаетс через усилитель 13 на «JQ вход компаратора 5. Выходной сигнал компаратора 5 подаетс не вход генератора 7 тактовых импульсов„ Выходной сигнал генератора 7, таким обра зом, представл ет пачку импульсов, |«; причем частота импульсов определ етс собственно частотой генератора 7 и сигналом блока 10 измерени скорое - ти потокаs а число импульсов 8 пакете соответствует длительности импуль- %Q са на входе компаратора За Импульсы с выхода генератора 7 подаютс на вход счетчика 6, По окончании сигнала с компаратора 5 число импульсовs накопленное в счетчике 6, записывает- 25 с в запоминающем элементе 1, а чик 6 устанавливаетс в нулевое состо ние в

Таким образом5 длительность выходного импульса компаратора 5 равна длительности анализируемого импульсе по уровню напр жени Uon ; задавае - мому источником опорного) напр жени 0 Погрешности измерений эа счет пуль™ ёацнй и колебаний скорости потока исключаютс с помощью блока 10 иэме™ рени скорости потока, сигнал кото- ,рого измен ет тактовую чистоту генератора 7 в соответствии с изменением скорости потока,

Длительность импульса5формируемого компаратором 5, а следовательно и число .формируемое в счетчике 69 однозначно соответствует амплитуде анализируемого сигнала

Распределение интенсивности излучени по сечению одномодового лазер- него пучка имеет гауссов характер что типично дл большинства типов лазеров.

В этом случае длительность Т импульсов рассе нного света, возникаю щего при пересечении частицей «онди рувэдего лазерного пучка, измеренна по уровню tig,, , св зана с амплитудой А сигнала соотношением

30

15

Т « К 4ln A/U

до

где К - коэффициент пропорционально

тн.

Размер частицы может быть затем определен ид величины амплитуды А сигнала

i

Пропускание измер емых частиц через центральную зону зондирующего лазерного пучка обеспечиваетс использованием фокусирующего сопла 8.

изобретение позвол ет также снизить погрешность измерений, св заа ную с возможностью одновременного пролета двух частиц через лазерный пучок,

о р м у л а

обретени

«; Q 5

0

5

Лазерный счетчик частиц6 содержа

лазерный источник зондирующего излучени е на оптической оси которого размещена оптическа камера, сие- тему напуска газа с узлом ввода аэрозол в виде фокусирующего сопла, ось которого пересекает оптическую ось лазерного источника зондирующего излучени в области счетного объема, с которым оптически сопр жен фотоири емник, выход которого через согласую щий усилитель соединен с входом блока обработки сигналов, оснащенного запоминающим элементом,штуцер вывода газа, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности и достоверности результатов иэмере° ни s в лазерный счетчик частиц допол ннтепьно введены блок измерени скорости потока, а блок обработки сигна лов дополнительно оснащен компара о- ром, счетчиком генератором тактовых импульсов и источником опорного напр жени э при этом вкод блока обработки сигналов соединен с первым входом ксй-таратора, второй вход которого со единен с источником опорного напр жени а выход с первым входом за- поминающего элемента и первым входом генератора тактовых импульсовр второй вход которого соединен с выходом блока измерени скорости потока, & дашод через счетчик соединен с вторым входом запоминающего элемента, выход которого соедииек с выходом блока обработки сигналов, причем измери тель скорости потока установлен а штуцере вывода гаэав

J

I

Claims

Формула изобретения

Лазерный счетчик частиц, содержащий лазерный источник зондирующего излучения, на оптической оси которого размещена оптическая камера, систему напуска газа с узлом ввода аэрозоля в виде фокусирующего сопла, ось которого пересекает оптическую ось лазерного источника зондирующего излучения в области счетного объема, с которым оптически сопряжен фотопри— емник, выход которого через согласующий усилитель соединен с входом блока обработки сигналов, оснащенного запоминающим элементом,^штуцер вывода газа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежное*·’ ти и достоверности результатов измерен ния, в лазерный счетчик частиц дополнительно введены блок измерения скорости потока, а блок обработки сигналов дополнительно оснащен компаратором, счетчиком^ генератором тактовых импульсов и источником опорного напряжения, при этом вход блока обработки сигналов соединен с первым входом к<й<паратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с первым входом запоминающей элемента и первым входом генератора тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом блока измерения скорости потока, а выход через счетчик соединен с вторым входом запоминающего элемента, выход которого соединен с выходом блока обработки сигналов, причем измеритель скорости потока установлен в штуцере вывода газа.