SU817534A1 - Устройство измерени размера час-Тиц B пОТОКЕ жидКОСТи или гАзА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматическим средствам контрол  и может быть использовано дл  измерени  разм ра частиц пыли в приборах контрол  чистоты газов, жидкостей и атмосферы производственных помещений, а также в любых других приборах, предназначенных дл  измерени  размеров частиц по интенсивности рассе нного ими света. : Известно устройство дл  измерени  размера частиц, содержащее фотоэлектрический датчик, представл ющий собой затемненную камеру с источником света и фокусирующей системой, и светочувствительный элемент в виде фотоэлектронного умножител  (ФЭУ) регистрирующее свет, рассе нный проход щими через световой объем частицами . Размер частицы определ етс  по интенсивности рассе нного ею света и измер етс  пороговыми устройствами амплитудного анализатора путем сравнени  амплитуды выработанного на выходе ФЭУ импульса от коцтролируемой частицы с посто нным опорным напр жением 111. Введение в амплитудный анализатор дополнительной св зи, обеспечивающей изменение уровн  срабатывани  пороговых устройств в зависимости от величины напр жени  анодного, питани  ФЭУ, повышает точность измерени , но не устран ет погрешность, обусловленную изменением температуры, старением ФЭУ, изменением  ркости светового луча и р дом других причин. Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство, в котором непосредственно перед измерением производ т калибровку прибора по моделированной частице с этгшоннрй отРс1жающей поверхностью. Регулировка напр жени  питани  ФЭУ или уровн  срабатывани  пороговых устройств амплитудного ангшиза-: тора позвол ет в этом случае свести до минимума погрешность, обусловленную любыми медленно мен ющимис  факторами 12J. Недостатками этого способа  вл ютс  необходимость калибровки прибора перед каждым измерением, что значительно усложн ет его эксплуатацию, и невозможность устранени  вли ни  быстро мен ющихс  источников погрешности (например, нестабильность источников питани ). Цель изобретени  - устранение вли ни  на точность измерени  колебаний

интенсивности светового потока и коэффициент усилени  ФЭУ в процессе измерение, и исключение необходимости калибровки прибора перед каждым измерением.

Поставленна  цель достигаетс  путем введени  в устройство схемы ус-. реднени  выходного сигнала ФЭУ, подключенной выходом к опорным входам пороговых устройств амплитудного анализатора и фокусирующей системой, .снабженной каналом отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ.

Канал отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ выполнен из системы призм, направл ющих часть светового потока от источника света на ФЭУ, и установленного на пути этой части света прерывател , управл емого автономной схемой.

Кроме того, канал отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ может быть выполнен в виде двух гибких световодов, между которыми установлен прерыватель, управл емый автономной схемой.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит источник 1 света и фокусирующую систему 2, которые служат дл  формировани  луча света в светочувствительном объеме 3, канал отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ, который выполнен в виде набора призм 4 и прерывател  5 светового потока, фотоэлектронный умножитель б дл  преобразовани  световых сигналов в электрические импульсы, усилитель 7 согласовани  выходного сопротивлени  ФЭУ с входным сопротивлением последующих элементов, а именно, схемы 8 усредне .ни  выходного сигнала ФЭУ и амплитудного анализатора 9. .

Схема усреднени  выходного сигнала ФЭУ 8 служит дл  преобразовани  импульсов опорного сигнала в посто нное напр жение и своим выходом подключена к опорным входам пороговых устройств 10 амплитудного анализатора, .Амплитудный анализатор 9с пороговыми устройствами 10 обеспечивают совместно с делителем R разделение импульсов от контролируемых частиц по каналам с размерами 1-2, 2-5, 5-10, 10-20, 20-50 мкм.

Автономна  схема 11 управлени  преобразователем , кроме своего основного назначени  служит дл  управлени  стробирующим устройством 12, которое предотвращает счет импульсов, вырабатываемых каналом отбора части энергии и ввода ее в ФЭУ. Кроме,того, устройство содержит счетчики 13 дл  фиксации количества контролируемых частиц в пределах заданного размера.

Канал отбора части энергии свето-вого потока и ввода ее в ФЭУ может

быть выпонен в виде двух гибких све .товодов. (не показаны) , между которыми установлен прерыватель 5, управл емый автономной схемой 11.

Устройство работает следукхцим образом .

Источником 1 света и фокусирующей системой 2 формируетс  луч света внури светочувствительного объема 3, в который (в плоскости, перпендикул рной чертежу) вводитс  поток воздуха или жидкости с контролируемыми частицами . Часть света сфокусированного луча через систему призм 4(или гибки световоды) и прерыватель 5 направл ес  на катод фотоэлектронного умножител  6. Под воздействием автономной схемы 11 управлени  прерыватель 5 периодически открывает и закрывает канал отбора части энергии, во врем  открытого состо ни  прерывател  на ФЭУ попадает пучек света, который на выходе ФЭУ вырабатывае т импульс опорного напр жени . Амплитуда этого импульса определ етс  частью энергии света, прошедшего через канал отбора энергии, и зависит от  ркости источника света и коэффициента усилени  ФЭУ.

Импульсы опорного напр жени  с выхода ФЭУ усиливаютс  по мощности усилител  7 и при помощи схемы 8 усреднни  выходного сигнала преобразуютс  в посто нное напр жение. Длительност опорных импульсов и посто нна  времени схемы усреднени  выбраны так, чтобы короткие импульсы, вырабатываемые от контролируемых частиц, не вли ли на уровень посто нного опорного напр жени .

Посто нное напр жение с выхода схемы 8 усреднени  подаетс  на опорные входы пороговых устройств 10 амплитудного анализатора 9; на.сигнгшьные входы пороговых устройств через усилитель 7 и делитель R подаютс  импульсы , которые вырабатываютс  на выходе ФЭУ при попадании на его фотокатод света, рассе нного контролируемыми частицами при их пролете через светочувствительный объем 3. Амплитуда этих, импульсов зависит от энергии рассе нного света, а, следовательно , и от размера частиц. В зави-. симости от размера частицы срабатывают те пороговые устройства, амплитуда импульсов на сигнальных входах которых больше напр жени  на их опорных входах. Выходные импульсы пороговых устройств ерез стробирующее устройство подаютс  на входы соответствующих счетчиков. Стробирующее устройство преп тствует попаданию на счетчики импульсов опорного сигнала.

Определение размера контролируемых частиц в предлагаемом устройстве производитс  не по абсолютному значению амплитуды импульсов, а по отношению амплитуды этих импульсов к

величине опорного напр жени -. Так как опорное напр жение вырабатываетс  с. участием тех же элементов (источник света, ФЭУ, усилитель), которые выра батывают импульсы от рассе нного контролируемой частицей света, нестабильность этих элементов не вли ет на точность измерени  размеров частиц. .

Claims (3)

1. Устройство дл  измерени  размера частиц в потоке жидкости или газа, содержащее источник света, светофокусирующую систему, фотоэлектронный умножитель и амплитудный анализатор с пороговыми устройствами, о т ли чающее тем,что, с целью повышени  точности измерени , оно снаб .жено схемой усреднени  выходного сигнала ФЭУ, подключенной выходом к опорным входам пороговых устройств амплитудного анализатора и фокусирующей

системой, снабженной каналом отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что канал отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ выполнен из системы призм, направл ющих часть светового потока от источника света на ФЭУ, и установленного на пути этой части света прерывател , управл емого автономной схемой.

3.Устройство по П.1, от л и чающеес  тем, что канал отбора части энергии светового потока и ввода ее в ФЭУ выполнен в виде

5 двух гибких световодов, между которыми установлен прерыватель, управл емый автономной схемой.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3295059,

0 кл. 324-71, 27.12.66.

2.Патент Франции № 2239168, кл. G Ot N 15/06, 28.03.75.