SU901910A1

SU901910A1 - Method of measuring particle speed in polydispersed flow

Info

Publication number: SU901910A1
Application number: SU802938306A
Authority: SU
Inventors: Василий Борисович Однороженко
Original assignee: за витель . j«j HMBnJt r- .| ТЕХНй ЖЛД) SHSJ(«-iTiSiii
Priority date: 1980-06-10
Filing date: 1980-06-10
Publication date: 1982-01-30

Description

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ЧАСТИЦ В ПОЛИДИСПЕРСНОМ ПОТОКЕ(5) METHOD OF MEASUREMENT OF PARTICLE RATES IN THE POLYDISPERSIBLE FLOW

1one

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скоростей частиц различного размера оптическим способом .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the velocities of particles of various sizes by optical means.

Известен способ измерени скоростей частиц путем облучени поток а лазерным светом и регистрации светодиодными матрицами рассе нного частицами света flj ,A known method of measuring particle velocities by irradiating a stream a with laser light and registering light flj scattered by particles with LED arrays,

Недостатком известного способа вл етс его сложность.The disadvantage of this method is its complexity.

Наиболее близким .к предлагаемому вл етс способ измерени частиц в потоке путем создани в потоке двум лучами базы измерени и регистрации двум фотоприемниками моментов пролета чатицами этой базы 2,The closest to the present invention is a method for measuring particles in a stream by creating a base of measurement in a stream with two beams and recording two moments of flight with two photodetectors of the base of this base 2,

Недостатком способа вл етс недостаточно высок-а точность при работе в полидисперсном потоке, св занна с различной крутизной фронтов, получаемых на выходах фотоприемников .The disadvantage of the method is not high enough accuracy when operating in a polydisperse flow, associated with different steepness of the fronts obtained at the outputs of photodetectors.

Цель изобретени - устранение указанного недостатка, т.е. повышение точности измерени скоростей частиц в полидисперном потокеThe purpose of the invention is to eliminate this drawback, i.e. improving the accuracy of measuring the velocities of particles in a polydisperse flow

Указанна цель достигаетс тем, что в известном способе, заключающемс в создании в потоке двум лучами базы измерени и регистрации двум фотоприемниками моментов пролета частицами границ этой базы, регистрируют интенсивность излучени на входах фотоприемников при наличии и отсутствии частиц в зоне измерени и определ ют скорость частиц по формуле .This goal is achieved by the fact that in a known method consisting in creating a beam of measurement and recording two borders of the base with two photoreceivers of particles on the flow, they record the intensity of radiation at the inputs of photodetectors in the presence and absence of particles in the measurement zone and determine the velocity of particles formula.

С1C1

))

V где Е -размер базы измерени ;V where E is the size of the measurement base;

t - врем пролета.частицей базы измерени ; 390 (и,- интенсивность излучени на входах фотоприемников, соответственно при отсутствии и при наличии частиц; . коэффициенты пропорциональностй . На фиг. 1 представлено устройство дл реализации предлагаемого способа на фиг.2 - временна диаграмма, по с н юща его работу. Устройство содержит источник 1 . зондирующего излучени , дифрагму 2, систему зеркал 3 и.4, причем зеркало 3 полупрозрачное, фотоприемники 5 схему 6 совпадений и регистрирующее устройство 7. Дл осуществлени способа необходимым вл етс то, чтобы в исследуемой зоне находилась одна частица, а размеры зоны были бы больше размеров частицы. Способ осуществл етс следующим дбразом. Частица, проход исследуемую.зону 8 (зону пересечени световых пуч ков), приводит к изменению интенсивности света, попадающего на входы фо топриемников 5 сигнал с которых через схему совпадений попадает на вхо регистрирующего устройства 7. Длительность сигнала t определ ет с выражением (фиг. 2) t tj+ 2t (1) где t. - врем пребывани всей частицы в исследуемой зоне; t - врем входа и выхода части цы из исследуемой зоны, ко торые определ ютс как ч где 1 - характерный размер исследуе мой зоны (размер базы измер ни ) ; V - скорость частицы; d характерный размер частицы. Таким обр,азом получаем 1 d t а V, Интенсивность излучени 3 , попадающего на вход фотоприемников при наличии частицы в иссходуемой зоне, определ етс из выражени п - §i:- 1 5л l где ЗУ, - интенсивность излучени , по падающего на вход фотоприем ников в отсутствии в исследуемой зоне частицы; 4 S - площади поперечного сечени частицы и зондирующего луча, соответственно. Совместное решение уравнений (2) и (3) с учетом того, что S , а 5л Kji, где К и Kj коэффициенты пропорциональности, получаем . -1Г) Из формулы () видно, что измерение амплитуды сигнала (что эквивалентно измерению интенсивности зондирующего луча) позвол ет произвести определение скорости частиц полидисперсного потока. Использование такого способа измерени скорости потока частиц позвол ет измер ть скорость частиц при отсутствии точной информации об .их размерах. формула изобретени Способ измерени скоростей частиц в полидисперсном потоке путем создани в потоке двум лучами,базы измерени и регистрации двум фотоприеМни- ками моментов пролета частицами границ этой базы, отличающийс тем, что с целью повышени точности , измер ют интенсивность излучени на входах фотоприемников при наличии и отсутствии частиц в зоне измерени и определ ют скорость частиц по формуле с1-/ где I - размер базы измерени ; t - врем пролета частицей базы измерени ; 3 и 3,, - интенсивность излучени на входах фотоприемников, соответственно , при отсутствии и при наличии частиц; коэффициенты пропорциональности . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 532817, G 01 Р 3/36, G 01 Р 5/18, 1977. 2.Патент Франции ff , кл. G 01 F 1/86, G 01 Р 5/00, 1Э77 (прототип),t is the time of flight by the particle of the measurement base; 390 and source 1. probe radiation, diffraction 2, system of mirrors 3 and 4, the mirror 3 being translucent, photodetectors 5, coincidence circuit 6 and recording device 7. In order to implement the method, it is necessary that one particle, and the zone size would be larger than the particle size. The method is carried out as follows. The particle, the passage under study. coincidence falls on the input of the registering device 7. The duration of the signal t determines with the expression (Fig. 2) t tj + 2t (1) where t is the residence time of the entire particle in the zone under study; t is the time of entry and exit of particles from the zone under study, which are defined as h where 1 is the characteristic size of the zone under study (size of the measurement base); V is the particle velocity; d characteristic particle size. Thus, we obtain 1 dt a V, the intensity of radiation 3, falling on the input of photodetectors in the presence of a particle in the zone being explored, is determined from the expression n - §i: - 1 5l l where ZU, is the intensity of radiation incident on the photoreception nicks in the absence of a particle in the zone being studied; 4, S is the cross-sectional area of the particle and the probe beam, respectively. The joint solution of equations (2) and (3) taking into account the fact that S, and 5l Kji, where K and Kj are proportionality coefficients, we obtain. -1G) From the formula () it can be seen that measuring the amplitude of the signal (which is equivalent to measuring the intensity of the probing beam) makes it possible to determine the velocity of the particles of the polydisperse flow. Using this method of measuring the flow rate of particles makes it possible to measure the speed of particles in the absence of accurate information about their sizes. Invention Method for measuring particle velocities in a polydisperse flow by creating two beams in the flow, a measurement base and recording the boundaries of this base with two photodetectors of passage moments by particles, characterized in that in order to improve the accuracy, radiation intensity is measured at the inputs of photodetectors if present and the absence of particles in the measurement zone and the velocity of the particles is determined by the formula C1 - / where I is the size of the measurement base; t is the transit time of a particle of the measurement base; 3 and 3 ,, is the radiation intensity at the inputs of photodetectors, respectively, in the absence and in the presence of particles; coefficients of proportionality. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 532817, G 01 P 3/36, G 01 P 5/18, 1977. 2. French patent ff, cl. G 01 F 1/86, G 01 R 5/00, 1E77 (prototype),

ФогЛFogL

Фиг. 2FIG. 2

Claims

Claim

A method for measuring particle velocities in a polydisperse stream by creating a beam in two beams, measuring and recording with two photodetectors the moments of passage of the boundaries of this base by particles, characterized in that, in order to increase accuracy, the radiation intensity is measured at the photodetector inputs in the presence and absence of particles in the measurement zone and determine the particle velocity by the formula _ ((1-¼ I-4 ”, 't where I is the size of the measurement base;

t is the time of flight of the particle base _t measurements;

3 ^ and 3 ^ - radiation intensity at the inputs of photodetectors, respectively, in the absence and presence of particles;

K, and K _{g are} proportionality coefficients.