SU974141A1 - Устройство дл подсчета частиц по размерам - Google Patents

Description

Изобретение относитс  аналитическому приборостроению и может быть использовано дл  экспрессного автоматического Определени  количества и размеров частиц, взвешенных в различных дисперсионных средах, в том числе дл  анализа дисперсного состава частиц примесей, загр зн ющих различные масла и топлива/ а также дл  определени  их класса чистоты.

Известны фотометрические устройства , предназначенные дл  подсчета количества частиц и определени  их размеров по интенсивности рассе ни  или ослаблени  света, содержащие проточную кювету, осветитель, образующий в кювете освещенную зону регистрации, фотоприемник, дифференцированно воспринимающий излучение , рассе нное частицами при их прохождении через эту зону, формирователь опорных световых сигналов и электрон .ный блок, подключенный к выходу

фотоприемника.

Электронный блок в данных устройствах представл ет собой одни- или многопороговый амплитудный анализатор , посредством которого осушест вл етс  подсчет электрических импульсов по самосто тельным каналам в

зависимости от их амплитуды. Амплитуда электрических импульсов пропорциональна размерам частиц, поэтому результаты посчета импульсов могут быть трансформированы в гистограмму распределени  частиц по размерам.

Поскольку оптические схеьсл данных устройств построены по однолучевой схеме , их чувствительность к регист10 рации импульсов рассе нного частицами излучени  может быть подвержена вли нию различных дестабилизирующих факторов, поэтому периодически фактическую чувствительность устрой15 ства подстраивают по сигналам, вырабатываемым формирователем опорных световых импульсов. Это позвол ет поддерживать чувствительность на первоначальном уровне, устанав20 ливаемом при калибровке, которую производ т по монодисперсным средам с известным размером частиц 1.

Однако такие монодисперсные частицы могут быть подобраны- только

25 в узком диапазоне размеров дл  ограниченного класса дисперсных систем . Калибровка же порогов по полидисперсным средам не позвол ет достичь требуемых точностей вслед 0 . ствие неоднозначности идентификации порога чувствительности устройства частице определенного размера в дан ной среде. Чем шире крива  распределени  частиц по размерам, тем больше погрешность калибровки. . наиболее близким по технической сущности к.изобретению  вл етс  устройство дл  подсчета частиц по размерам, содержащее проточную кювету, источник излучени фотоприемник, формирователь опорных световых сигналов и электронный блок, подключенный к выходу фотоприемника . Частицы исследуемой дисперсной системы при протеканИи-через освещенную зону кюветы рассеивают световой поток в виде кратковременных вспышек света, которые посредством фотоприемника трансформируютс в электрические импульсы. Последние поступают на вход электронного блок где в зависимости от амплитуды происходит подсчет в соответствующих каналах. Формирователь опорных сигналов выполнен в виде вращающегос  диска с отверсти ми. Амплитуда световых импульсов пропорциональна фактическ чувствительности устройства. Формирователь включаетс  периодически перёд измерени ми. При этом регулировкой коэффициента усилени  электр ного блока добиваютс  такой пороговой чувствительности, при которой регистраци  опорных световых импуль сов происходит в заданном счетном канале электронного блока Это обес печивает посто нство чувствительно сти всего устройства. Соответствие пороговой чувствительности счетных каналов электронного блока частицам определенного размера определ етс  предварительной калибровкой устройства на монодисперсных поверочных средах, оптически свойства которых тождественны свойствам измер емой среды. При колиброванных порогах количество импульсов, зарегистриро анных в каждом канале, соответствует количеству протекших через кю частиц, размеры которых наход тс  в пределах порогов смежных сигнало Совокупность результатов подсчета по всем каналам дает гистограмму, распределени  частиц измер емой среды по размерам 2. Основным недостатком известного устройства  вл етс .недостаточна  точность определени  размеров подс тываемых частиц из-за отсутстви  д широкого класса исследуемых диспер ных систем калибровочных сред со строго монодисперсными частицами. Цель изобретени  - повышение то ности определени  размеров частиц. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  подсчета част о размерам, содержащее проточную ювету, источник излучени , фотопри- . мник, формирователь опорных световых игналов и электронный блок, подлюченный к выходу фотоприемника, введены калибровочный осцилл тор, обудитель возвратно-поступательных колебаний, эталонна  кювета, причем внутренний канал кюветы заполнен исперсной средой и перегорожен вум  сетками, симметрично отсто ими от оси источника излучени , при этом между сетками помещена аттестованна  по размеру частица известных оптических свойств, а один торец кюветы перекрыт упругой мембраной , наход щейс  в контакте с побудителем возвратно-поступательньк колебаний. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, (вид сверху); на фиг72- калибровочный осцилл тор, разрез А-А на фиг. 1. Устройство содержит проточную кювету 1, представл ющую светопроницаемую , трубку квадратного сечени , источник излучени  2, образующий на выходе сформированное световое излучение 3, фотоприемник 4, подключенный ко входу электронного блока 5 и калибровочный осцилл тор б. Проточна  кювета 1 и qcv, цилл тор б расположены на станине 7, котора  снабжена средством перемещени . При одном крайнем положении станины 7 в точку пересечени  осей осветител  2 и фотоприемника 4 вводитс  осцилл тор б. В другом крайiHeM положении - проточна  кювета 1. Осцилл тор б содержит заполненную дисперсионной средой 8 эталонную кювету 9, внутренний канал которой перегорожен двум  отсто щими друг от друга сетками 10 и 11, между которыми расположена аттестованна  по размеру частица 12. Размеры  чеек сеток 10 и 11 должны быть меньше размера частицы 12. Светопроницаема  трубка с одной стороны торца замкнута а с другой ее торец перекрыт упругой мембраной 13, наход щейс  в контакте с бойком 14 побудител  возвратно-поступательного движени  15. В режиме Калибровка калибровочный осцилл тор б устанавливаетс  в точке пересечени  осей осветител  2 и фотоприемника 4. Одновременно включаетс  побудитель возвратнопоступательных колебаний 15, колебани  которого через мембрану 13 и дисперсионную среду 8 передаютс  аттестованной по размеру частице 12. В начальный момент времени части ца находитс  на .сетке . -В результате воздействи  бойка 14 мембрана прогибаетс , вытесн   дисперсионную среду вверх. При этом частица пересекает поток светового излучени  и задерживаетс  сеткой 10. . При-, обратном ходе бойка мембрана, а вме-. сте с ней и дисперсионна  среда с частицей возвращаютс  в исходное положение. При многократных колег бани х частица рассеивает световые импульсы, имитирующие сигналы, обазующиес  при протекании через кювету строго монодисперсных частиц. Световые сигналы воспринимаютс  фотоприемником 4 и трансформируютс  в пропорциональные-электрические импульсы. Последние в электронном блоке 5 используютс  в качестве калибровочных импульсов дл  автоматической регулировки коэффициента усилие до уровн , при котором данные импульсы начинают регистрироватьс  в калибруемом счетном канале электронного блока.

После калибровки осуществл етс  замещение осцилл тора проточной кюветой, устройство переводитс  в режим Измерение. При протекании через проточную кювету измер емой среды в моменты пересечени  частицами потока 3 (зоны регистрации ) образуютс  световые импульсы, аждый из которых пропорционален по мплитуде размеру соответствующей частицы. Световые сигналы после преобразовани  в фотоприемнике поступают в электронный блок, в которбм происходит их регистраци . При этом в откалиброванном. счетном канале электронного блока регистрируютс  только те частицы измер емой среды, которые по размерам и оптическим свойствам тождественны аттестованной астице осцилл тора.

Данное устройство позвол ет значительно повысить точность определени / размеров подсчитанных частиц дпЯ широкого .класса дисперсных систем, упростить процесс калибровки.

Claims (2)

1.Патент США 953715, ,кл. 356-102, опублик. 1961.

2.Alexander Е. Martens,. Errors

in Measurement and Counting of Particles Using Light Scattering, Journal of the Air Pollution Control Association, Oct., 1968, 18.10, 661 (прототип).

jL

-L