SU739376A1

SU739376A1 - Устройство дл измерени размеров и счетных концентраций аэрозольных частиц

Info

Publication number: SU739376A1
Application number: SU772561392A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Казаков; Вадим Львович Филиппов; Виталий Константинович Болсуновский
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4671
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1980-06-05

Description

I.

Изобретение относитс к устройствам оптического приборостроени , предназначенным дл исследовани вещества в аэрозольном состо нии, а именно дл определени размеров аэрозольных частиц и их счетных концентраций.

Известен фотоэлектрический измеритель облачных капель, который содержит осветитель , канал дл транспортировки аэрозол и приемную систему, оптические оси которых пересекаютс в одной точке, образу общее поле зрени - счетный (чувствительный) объем 1. Попадающие в счетный объем аэрозольные частицы рассеивают световое излучение на приемник, преобразующий их в электрические сигналы. При этом размер частиц определ етс величиной .амплитуды электрических сигналов, а их концентраци путем подсчета количества этих же сигналов. Вс область счетного объема может быть разбита по чувствительности на р д зон, в которых реакци приемника на попадающие в них аэрозольные частицы одного и того же размера и природы отличаетс на несколько пор дков величины. Величина реакции будет максимальной в случае попадани частиц в центр счетного объема и значительно уменьшитс при попадании в зоны , расположенные на его границах. Ввиду больщих поперечных размеров счетного объема , значительно превосход щих величину глубины резкости примен емых объективов, , граничные зоны имеют размеры, превыщающие размеры центральной зоны, где реакци прибора практически не искажаетс . Это вызывает значительные погрешности в измерении размеров и счетных концентраций аэрозольных частиц. Вследствие того, что

10 Частицы, попадающие в граничные зоны счетного объема, образуют сигнал, значительно меньший того значени , который должен наблюдатьс при попадании этих же частиц в центральную зону, уменьшенные амплитуды сигналов будут интерпретированы электри15 ческой схемой прибора как частицы уменьщеннргр размера, что обуславливает искажение измер емого спектра размеров аэрозолей за счет широкого перераспределени концентрации в отдельных монодисперсных

20 фракци х.

Указанньгй недостаток устранен в фотоэлектрическом счетчике аэрозольных частиц со значительно меньшими размерами счетного объема.

Известен оптико-электронный анализатор исперсного состава аэрозолей, который имет осветительную систему, состо щую из исочника света, пр моугольной полевой диафагмы и объектива, канал, по которому двиетс аэрозоль, приемную систему, включающую объектив, йр моугольиую полевую иафрагму и фотоприемник 2.

Оптические оси осветительной и приёмой систем, а также ось канала, транспортиующего аэрозоль, пересекаютс в центре четного объема, составл между собой гол 90°.

В этом приборе поперечные размеры счет ного объема сделаны приблизительно равными глубине резкости примен ем:ь1х объективов , за счет чего уменьшаютс размеры граничных зон. Однако и в этом случае размеры граничных зон (фиг. 1), расположенных вблизи биссектрис III-III и IV-IV углов, составленных оптическими ос ми осветительной I-I и приемной II-II систем еще велики и также вызывают больщую погрешность в измерении размеров и счетных концентраций аэрозольных частиц.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений размеров и счетных концентраций аэрозольных частиц.

Указанна цель достигаетс тем, что известное устройство, которое содержит осветительную систему, состо щую из источника света, пр моугольной полевой диафрагмы и объектива, канал, по которому движетс аэрозоль, приемную систему, включающую объектив, пр моугольную полевую диафрагму и фотоприемник, расположенные так, что оптические оси осветительной и приемной систем и ось канала, транспортирующего аэрозоль, пересекаютс в центре счетного объема, составл между собой угол 90°, дополнительно снабжено двум приемными системами, идентичными первой и размещенными по разные стороны от оптиче(5крй оси осветительной системы, оси дополнительных приемных систем расположены под углом 90° к оси канала и под углом 40-50° к оптической оси осветительной системы, при этом выходы всех приемников соединены со входами электрической схемы совпадени .

Такое расположение элементов устройства обеспечивает максимально возможное сокращение площади граничных зон счетного объёма и, соответственно, минимальное иска жение исходной функции распределени частиц по размерам.

На фиг. 1 изображены зоны равной реакции в счетном объеме; на фиг. 2 - структурна схема оптической части устройства.

Предлагаемое устройство содержит осветительную систему, состо щую из источника света 1, пр моугольной полевой диафрагмы 2 и объектива 3, канал 4 дл ввода в прибор аэрозол , приемных с11Стемы, включающих объективы 5, 6 и 7, полевые диафрагмы 8, 9 и 10, фотоприемники 11,

12, 13 и электрическую схему совпадений 14. Оптические оси осветительной и приемных систем расположены в плоскости, перпендикул рной оси канала 4,транспортирующего аэрозоль, и пересекаютс с ним в центре счетного объема, причем оптическа ось осветительной системь составл ет угол 90° с приемной системой 7, 10, 13 и угол 40- 50° с приемными системами 5, 8, 11 и 6, 9, 12, расположенными по разные стороны относительно оси осветительной системы.

Устройство работает следующим образом. Осветитель 1, 2, 3 формирует концентрированный луч света пр моугольного сечени в области оси канала 4 и освещает дыход щие из него аэрозольные частицы. Рассе нное каждой отдельной частицей излучение собираетс объективами приемников 5, б, 7, пол зрени которых ограничены диафрагмами 8, 9, 10, и переноситс на чувствительные площадки фотоприемников 11, 12, 0 13. При этом, если аэрозольна частица попала в центральные зоны счетного объема (например, точка а фиг. 1) или в область граничных зон, то она будет зарегистрирована всеми трем приемниками одновременно, S в результате чего в схеме совпадений 14 вырабатываетс электрический сигнал, свидетельствующий о ее регистрации прибором. В противном случае, если частица попадет за пределы граничных зон счетного объема (например, точку в фиг. 1), то схема совпао дений ее не отметит.

Такое расположение дополнительных приемных систем обеспечивает максимальную четкость формировани граничных зон счетного объема за счет устранени вли ни тех участ ков, которые располагаютс в области биссектрис углов, образованных осветительной и приемными системами, за счет чего приблизительно в 7 раз уменьшаетс величина стандартной ощибки измерений.

Claims

1.Известие АНСССРФЛО, т. 1, № 7, 1966, 766.

2.Оптико-механическа промышленность 1976, № 4, 28 (прототип).

III

Ill