SU1718047A1 - Устройство дл измерени дисперсного состава частиц в потоке жидкости или газа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности - к устройствам измерени  дисперсного состава частиц, взвешенных в жидкости или газе, и может быть использовано в химической технологии , геофизике, при контроле загр знений окружающей среды, дл  контрол  запыленности производственных помещений. Цель изобретени  состоит в повышении точности измерений путем устранени  погрешности, вызванной шумами фотоумножител . Сущность изобретени  состоит в том, что дл  регистрации частицы освещают источником 1 света. Используют первый и второй фотоумножители - соответственно 5 и 6. Одновременный приход сигналов от двух фотоприемников на логические элементы И 18 разрешает прохождение выходных сигналов амплитудного анализатора 17 на счетчики 20. Шумовые импульсы, генерируемые двум  фотоумножител ми, имеют малую веро тность совпадений по времени. Поэтому они не могут быть пропущены-через логические элементы И 18, что исключает их регистрацию счетчиками 20. 1 ил. СО с

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения дисперсного состава частиц, взвешенных в газах или жидкостях, и может быть использовано в химической технологии при контроле загрязнений окружающей среды и для контроля запыленности производственных помещений.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем устранения погрешности, вызванной шумом фотоумножителя.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения дисперсного состава частиц в потоке жидкости или газа.

Устройство содержит источник 1 света, первый, второй и третий фокусирующие элементы 2-4, первый и второй фотоумножители 5-6, первый и второй светопередающие узлы 7 и 8; пр'ерыватель 9,'первый, второй и третий усилители 10 - 12, первый и второй пороговые элементы 13 и 14, блок 15 усреднения, блок 16 управления, амплитудный анализатор 17 логических элементов И 18, блок 19 стробирования. счетчики 20.

Устройство работает следующим образом,

Источником света 1 и фокусирующим элементом 2 формируется зондирующий пучок света, который фокусируется в области пересечения с осью потока газа или жидкости, создаваемого блоком прокачки. Часть зондирующего пучка света через прерыватель 9, первый и второй светопередающие элементы 7 и 8 подается на первый, второй фотоумножители 5 и 6. Первый и второй фотоумножители 5 и 6, расположены симметрично относительно оптической оси источника света 1 и ориентированы через второй и третий фокусирующие элементы 3 и 4 на область пересечения зондирующего пучка света с потоком жидкости или газа, содержащим исследуемые частицы. То есть на каждый из фотоумножителей может поступать свет, рассеянный частицами, и периодически через прерыватель 9 часть прямого светового пучка. В соответствии с периодическими сигналами,- формируемыми в блоке 16 управления, прерыватель 9 периодически открывает и закрывает доступ света на входные аппертуры первого и второго светопередающих элементов 7 и 8.

Во время открытого состояния прерывателя 9 на выходах фотоумножителей 5 и 6 формируются импульсы опорного напряжения. Их амплитуда зависит от яркости источника 1 света и коэффициентов усиления первого и второго фотоумножителей 5 и 6. Вовремя закрытого состояния прерывателя на выходах фотоумножителей 5 и 6 формируются полезные импульсы, вызванные рассеянием зондирующего пучка на исследуемых частицах, а также шумовые импульсы.

Блок 15 усреднения сигналов преобразует опорные импульсы, поступающие на его вход через первый усилитель 10 с выходов обоих фотоумножителей 5 и 6, в постоянное опорное напряжение. Короткие импульсы, вызванные рассеянием на частицах, и шумовые импульсы не влияют на уровень выходного опорного напряжения блока 15 усреднения. Это опорное напряжение управляет работой первого и второго пороговых элементов 13 и 14, а также амплитудного анализатора 17. В зависимости от величины импульсов полезного сигнала или шума, поступающих на вход амплитудного анализатора 17, на его соответствующих выходах появляются счетные импульсы. Для прохождения этих импульсов через соответствующие логические элементы И 18 необходимо, чтобы на два других входа каждого из них одновременно поступили бы разрешающие импульсы с выходов первого и второго пороговых элементов 13 и 14. Логические элементы И 18 пропускаюттолько полезные импульсы, вызванные рассеянием на частицах, поскольку шумовые импульсы распределены во времени случайно и одновременное появление шумовых импульсов на выходах обоих фотоумножителей 5 и 6 маловероятно. Блок 19 стробирования, синхронизованный блоком 16 управления с работой прерывателя 9, пропускает на счетчики 20 только импульсы в те периоды времени, когда прерыватель находится в закрытом состоянии, т.е. в период измерения импульсов рассеяния. Количество логических элементов И 18 счетчиков 20 равно числу ступеней селекции амплитудного анализатора 17, которое равно числу ступеней селекции частиц по размерам. Изменение яркости источника 1 света или коэффициента усиления фотоумножителей 5 и 6, которое может произойти с течением времени, скомпенсировано соответствующим изменением опорного напряжения и не влияет на результаты измерений.

Повышение точности определения дисперсного состава частиц достигается за счет устранения влияния шумов фотоумножителей.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения дисперсного состава частиц в потоке жидкости или газа, содержащее источник света и последова1718047 тельно размещенные на его оптической оси первый фокусирующий элемент, прерыватель, входная аппертура первого светопередающего узла, оптически связанного с первым фотоумножителем, ориентированным под прямым углом к направлению оптической оси источника света и оптически сопряженного через второй фокусирующий элемент с областью пересечения оптической оси источника света и оси потока жидкости или газа, создаваемого узлом прокачки, расположенной между первым фокусирующим элементом и прерывателем, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом блока стробирования, η выходов которого соединены с соответствующими входами η счетчиков, число которых соответствует числу ступеней селекции частиц по размерам, первый усилитель, первый вход которого соединен с выходом первого фотоумножителя, а выход - с первым входом амплитудного анализатора и входом блока усреднения, выход которого соединен с вторым входом амплитудного анализатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем устранения погрешности, вызванной шумами фотоумножителя, в него введены второй фотоумножитель, третий фокусирующий элемент, второй светопередающий узел, второй и третий усилители, первый и второй пороговые элементы, η логических элементов И, причем второй фотоумножитель, расположенный симметрично первому фотоумножителю и на его оптической оси, оптически сопряжен через третий фокусирующий элемент с областью пересечения оптической оси источника света и оси прокачиваемого потока газа или жидкости, а также через второй светопередающий узел с областью на оптической оси источника света вблизи расположения входной аппертуры первого светопередающего узла, вход второго усилителя соединен с выходом первого фотоумножителя, а выход - с первым входом первого порогового элемента, второй вход которого соединен с вторым входом второго порогового элемента и выходом блока усреднения, а выход с первыми входами η логических элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока стробирования, вторые входы - с соответствующими η выходами амплитудного анализатора, а третьи входы - с выходом второго порогового элемента, первый вход которого через третий усилитель соединен с вторым входом первого усилителя и выходом второго фотоумножителя.