SU570819A1

SU570819A1 - Method of determining formula of scattering particles

Info

Publication number: SU570819A1
Application number: SU7502137043A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Георгиевич Боровой; Борис Валентинович Горячев; Борис Алексеевич Савельев
Original assignee: Институт Оптики Атмосферы Со Ан Ссср
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1975-05-23
Publication date: 1977-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к способам определени формы частиц и может быть использовано дл определени формы хаотически ориентированных частиц.The invention relates to methods for determining the shape of particles and can be used to determine the shape of randomly oriented particles.

Известен способ определени размера и формы частиц 1, по которому исследуемую пробу освещают световым лучом и свет, рассе нный каждой частицей, фокусируют. Размер и форму изображени измер ют механически . Известный способ не позвол ет анализировать хаотически расположенные частицы .A known method for determining the size and shape of particles 1, according to which the test sample is illuminated with a light beam, and the light scattered by each particle is focused. The size and shape of the image is measured mechanically. The known method does not allow analyzing randomly arranged particles.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ измерени распределени размеров частиц и их формы 2.Closest to the invention is a method for measuring the size distribution of particles and their shape 2.

Согласно этому способу за распределение размеров частиц принимают распределение хорд, измер емое при сканировании тонким (по сравнению с размерами частиц) лучом. Сначала определ ют гистограммы хорд дл частиц эталонных форм, выдел ют после сканировани среди эталонных гистограмм наиболее соответствующую гисторамме хорд в образце и затем но гистограмме хорд образца и выделенной эталонной гистограмме суд т о распределении размеров и форме частиц в пробе. Это дает возможность получить полную характеристику гранулометрического состава материала в пробе в виде распределени размеров частиц с указанием их формы.According to this method, the distribution of chords measured during scanning by a thin (compared to the particle size) beam is taken as a particle size distribution. First, chord histograms for particles of reference forms are determined, after scanning, among the reference histograms, the most appropriate for the chords historam of the sample is selected and then the sample chords and the selected reference histogram are judged on the sample histogram and sample size. This makes it possible to obtain a complete characterization of the granulometric composition of the material in the sample in the form of a distribution of particle sizes with an indication of their shape.

Однако, известный способ обладает следующими недостатками.However, the known method has the following disadvantages.

При определении формы методом сканировани тонким свотовым лучом частицы должны находитьс в фиксированном положении. При визуальном наблюдении частиц по вл етс ограничение на скорость движени частицWhen determining the shape by scanning with a thin svotovy ray, the particles must be in a fixed position. When visually observing particles, a restriction on the speed of movement of particles appears.

(скорость должна быть мала, чтобы успеть рассмотреть частицу или ее изображение).(the speed must be small in order to have time to consider the particle or its image).

Целью изобретени вл етс определение формы хаотически ориентированных частпц, движущихс с любой скоростью в исследуемом объеме.The aim of the invention is to determine the shape of randomly oriented particles moving at any speed in the volume under study.

Поставленна цель достигаетс тем, что, как в известном способе, объем с исследуемыми частицами просвечивают световым лучом , но в отличие от известного, объем иросвечивают 2-м или более лучами, пересекающимис в одной точке, наход щейс внутри этого объема. После этого измер ют интенсивность прощедщих через среду лучей и определ ют известным способом коэффициентThe goal is achieved by the fact that, as in the well-known method, the volume with the test particles is illuminated by a light beam, but unlike the known one, the volume is flashed by 2 or more rays intersecting at one point inside this volume. After that, the intensity of the passing rays through the medium is measured and the coefficient

коррел ции этих лучей. Таким же образом определ ют коэффициент коррел ции дл нескольких сред с частицами известной формы. Сравнива значение коэффициента коррел ции , полученное от исследуемой среды, соcorrelation of these rays. In the same way, the correlation coefficient is determined for several media with particles of a known shape. Comparing the value of the correlation coefficient obtained from the medium under study with

значением коэффициентов коррел ции, полученных от сред с частицами известной формы, определ ют форму частиц в исследуемой среде .the value of the correlation coefficients obtained from media with particles of a known shape determines the shape of the particles in the test medium.

Коэффициент коррел ции вычисл етс по известным формулам. Так, если определ етс коэффициент коррел ции дл двух лучей, то формула имеет следующий вид:The correlation coefficient is calculated using known formulas. So, if the correlation coefficient for two rays is determined, the formula is as follows:

Kifl Kifl

/ / - /,2. - / / - /, 2. -

где /1 - мгновенна интенсивность излучени , прошедшего исследуемый объем , дл первого луча, /2 - мгновенна интенсивность излучени , прошедшего исследуемый объем дл второго луча,where / 1 is the instantaneous intensity of the radiation that has passed the investigated volume for the first beam, / 2 is the instantaneous intensity of the radiation that has passed through the investigated volume for the second beam,

скобки означают усреднение величины по времени.brackets mean time averaging.

Коэффициент коррел ции измер ют подобным образом, измен углы 9 между лучами.The correlation coefficient is measured in a similar way by changing the angles 9 between the rays.

Зависимость коэффициента коррел ции от угла между лучами различна дл частиц разных форм, ЧТО позвол ет определ ть форму частиц.The dependence of the correlation coefficient on the angle between the rays is different for particles of different shapes, THAT allows us to determine the shape of the particles.

На фиг. 1 изображена одна из возможных схем устройства дл реализации предлагаемого способа; на фиг. 2-график зависимости коэффициента коррел ции от угла между лучами.FIG. 1 shows one of the possible schemes of the device for the implementation of the proposed method; in fig. 2 is a plot of the correlation coefficient versus the angle between the rays.

Световые лучи от двух источников 1 и 2 пересекаютс в одной точке исследуемого объекта. Интенсивность света, прошедшего исследуемую среду, регистрируетс двум фотоприемниками 3 и 4, установленными на оси лучков. Измерени коэффициента коррел ции делаютс при разных углах между лучами: , 0 90°.The light rays from two sources 1 and 2 intersect at one point of the object under study. The intensity of the light passing through the test medium is recorded by two photodetectors 3 and 4 mounted on the beam axis. Measurements of the correlation coefficient are made at different angles between the rays:, 0 90 °.

В качестве исследуемых частиц используютс сферические частицы полистирола иSpherical polystyrene particles and

цилиндрические полиэтиленовые частицы. Результаты измерений привод тс на фиг. 2 (крива I-сферы; крива II-цилиндры). Совпадение коэффициентов коррел цииcylindrical polyethylene particles. The measurement results are shown in FIG. 2 (I-sphere curve; II-cylinder curve). Correlation coefficient correlation

дл нескольких значений углов пересечени лучей в реальных услови х с эталонной кривой дл частиц определенной формы позвол ет сделать заключение о форме частиц. Применение предлагаемого способа позвол ет автоматизи1ровать контроль формы частиц и, Исключив необходимость фиксировать положение частиц, контролировать форму хаотически движущихс с любой скоростью частиц.for several values of the beam intersection angles in real conditions with the reference curve for particles of a certain shape, it is possible to draw a conclusion about the shape of the particles. The application of the proposed method allows one to automate the control of the particle shape and, Eliminating the need to fix the position of the particles, control the shape of the particles moving randomly with any velocity.

Claims

1. A method for determining the shape of scattering particles by scanning the analyzed medium with a light beam and measuring the intensity of the transmitted radiation, characterized in that, in order to determine

the shapes of randomly oriented and randomly moving particles, at least two light rays intersecting at one point of the analyzed volume are passed through the test substance, followed by a calculation of the shape of the particles.

2. Method software according to claim 1, characterized in that the angles between the translucent rays are changed.

Information sources,

taken into account in the examination

1. US patent number 3563660, class. G 01N 15/02, 1970.

2. USSR author's certificate No. 274493, cl. G 01N 15/02, 1968.

(Rig.