RU2006824C1 - Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters - Google Patents

Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters Download PDF

Info

Publication number
RU2006824C1
RU2006824C1 SU4762943A RU2006824C1 RU 2006824 C1 RU2006824 C1 RU 2006824C1 SU 4762943 A SU4762943 A SU 4762943A RU 2006824 C1 RU2006824 C1 RU 2006824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
particles
pulses
intensity
beams
light
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.М. Коломиец
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Тайфун"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Тайфун" filed Critical Научно-производственное объединение "Тайфун"
Priority to SU4762943 priority Critical patent/RU2006824C1/en
Priority to SU4762943 priority patent/RU2006825C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2006824C1 publication Critical patent/RU2006824C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: flow of particles is illuminated by light beams with intensity ratio depending on ratio of diameters of these beams; intensity of broad beam is set lower than that of narrow beam. EFFECT: facilitated procedure. 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения характеристик дисперсных сред в химической промышленности, метеорологии, медицине, при контроле запыленности газов и жидкостей. The invention relates to measuring technique and can be used to determine the characteristics of dispersed media in the chemical industry, meteorology, medicine, and for controlling dustiness of gases and liquids.

Известен способ [1] аналогичного назначения, состоящий в том, что поток частиц освещают двумя световыми пучками, разнесенными в направлении потока на заданную величину, выделяют пары импульсов рассеянного частицами света, регистрируют в каждой паре по одному из импульсов, по которым и судят о размерах и концентрации частиц. The known method [1] for a similar purpose, consisting in the fact that the particle flux is illuminated with two light beams spaced apart in the direction of the flow by a predetermined amount, pairs of pulses are scattered by the particles of light, one of the pulses is recorded in each pair, by which the sizes are judged and particle concentration.

В этом способе поток частиц освещают двумя полукольцевыми пучками, для формирования которых, в частности, используется аксикон с малым преломляющим углом. Такого типа оптическая схема требует достаточно точной юстировки, а потому способ [1] сложен в реализации. In this method, the particle flux is illuminated with two semi-circular beams, for the formation of which, in particular, an axicon with a small refracting angle is used. This type of optical design requires fairly accurate alignment, and therefore the method [1] is difficult to implement.

Наиболее близким техническим решением является способ измерения размеров и концентрации взвешенных частиц [2] , состоящий в том, что поток частиц освещают двумя световыми пучками различного диаметра, разнесенными в направлении потока на заданную величину, выделяют пары импульсов рассеянного частицами света, разделенные временным интервалом, определяемым разнесением пучков, и в каждой паре регистрируют импульсы, соответствующие пролету частиц через широкий пучок, амплитуды которых не превосходят амплитуды импульсов, соответствующих пролету частиц через узкий пучок, по которым судят о размерах и концентрации частиц. The closest technical solution is a method for measuring the size and concentration of suspended particles [2], which consists in the fact that the particle flux is illuminated with two light beams of different diameters spaced in the direction of the flow by a predetermined amount, pairs of pulses scattered by light particles are separated, separated by a time interval determined by beam spacing, and in each pair, pulses are recorded corresponding to the passage of particles through a wide beam, the amplitudes of which do not exceed the amplitudes of the pulses corresponding to Oleta particles through a narrow beam, which is judged on the size and concentration of particles.

Поскольку объемная скорость анализа в этом способе зависит от размера частиц, то недостатком способа [2] является заметная погрешность определения концентрации частиц и функции их распределения по размерам. Since the volumetric analysis rate in this method depends on the particle size, the disadvantage of the method [2] is the noticeable error in determining the concentration of particles and their size distribution function.

Целью изобретения является уменьшение погрешностей измерений за счет формирования более резких границ счетного объема. The aim of the invention is to reduce measurement errors due to the formation of sharper boundaries of the counting volume.

Цель достигается тем, что поток частиц освещают пучками света с отношением интенсивностей, определяемым отношением диаметров этих пучков, причем интенсивность широкого пучка устанавливают меньшей интенсивности узкого пучка. The goal is achieved in that the particle stream is illuminated by light beams with a ratio of intensities determined by the ratio of the diameters of these beams, and the intensity of the wide beam is set lower than the intensity of the narrow beam.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - поперечное сечение пучков (а) и вид профилей интенсивности I(х) этих пучков (б). In FIG. 1 shows a block diagram of a device for implementing the method; in FIG. 2 - the cross section of the beams (a) and the type of intensity profiles I (x) of these beams (b).

Устройство (фиг. 1) содержит осветитель 1 (например, ОКГ), схему 2 формирования двух световых пучков, проходящих через поток 3 исследуемых частиц, светоловушку 4, объектив 5, фотопремник 6 и блок 7 анализа (включающий аналоговый ключ, компаратор, логический элемент И, два одновибратора и логический элемент ИЛИ и анализаторы импульсов). The device (Fig. 1) contains a illuminator 1 (for example, laser), a circuit 2 for the formation of two light beams passing through the stream 3 of the studied particles, a light trap 4, a lens 5, a photographic successor 6, and an analysis unit 7 (including an analog key, a comparator, a logic element) And, two single vibrators and an OR logic element and pulse analyzers).

Работает устройство по предлагаемому способу следующим образом. The device operates by the proposed method as follows.

Схема 2 формирует из светового пучка осветителя 1 два световых пучка, имеющих в области потока 3 частиц диаметры 2σ1 и 2σ2 соответственно и разнесенных в направлении потока (скорость каждого равна v) на величину l (фиг. 2а). Интенсивность I

Figure 00000001
пучка меньшего диметра 2σ2превосходит интенсивность I
Figure 00000002
первого пучка в некоторое число Краз, где К определяется отношением σ12 и видом профиля интенсивности (фиг. 2бв). Для гауссова профиля интенсивности К = 2,25, если σ12 = 3. Оба пучка проходят через поток 3 исследуемых частиц и гасятся ловушкой 4. Рассеянный частицами свет объективом 5 собирается на фотоприемник 6. При этом каждая частица, пролетая через оба пучка, формирует пару фотоэлектрических импульсов, разделенных временным интервалом T = l/v. Блок 7 анализа обеспечивает выделение из всей совокупности выходных импульсов фотоприемника лишь пар импульсов, разделенных временным интервалом не менее Т. В каждой из выделенных пар измеряются амплитуды соответствующих импульсов и выделяются первые импульсы в каждой паре (соответствующие пролету частиц через широкий пучок), амплитуды которых не превосходят амплитуды второго импульса той же пары (соответствующей пролету частицы через узкий пучок). Амплитуды выделенных первых импульсов блоком анализа регистрируются, при этом о размерах частиц судят по амплитудам зарегистрированных импульсов, а о концентрации - по средней частоте повторения упомянутых импульсов.Scheme 2 forms from the light beam of illuminator 1 two light beams having diameters 2σ 1 and 2σ 2 in the region of the particle stream 3, respectively, and spaced apart in the direction of flow (each velocity is equal to v) by l (Fig. 2a). Intensity I
Figure 00000001
a beam of a smaller diameter 2σ 2 exceeds the intensity I
Figure 00000002
the first beam in a number of Kraz, where K is determined by the ratio of σ 1 / σ 2 and the type of intensity profile (Fig. 2BV). For a Gaussian intensity profile, K = 2.25, if σ 1 / σ 2 = 3. Both beams pass through a stream of 3 particles under study and are quenched by a trap 4. The light scattered by the particles with lens 5 is collected by a photodetector 6. In this case, each particle passing through both beam, forms a pair of photoelectric pulses separated by a time interval T = l / v. Analysis unit 7 ensures that only pairs of pulses separated by a time interval of at least T are extracted from the entire set of output pulses of the photodetector. In each of the selected pairs, the amplitudes of the corresponding pulses are measured and the first pulses in each pair (corresponding to the passage of particles through a wide beam) are extracted, the amplitudes of which are not exceed the amplitudes of the second pulse of the same pair (corresponding to the passage of a particle through a narrow beam). The amplitudes of the extracted first pulses by the analysis unit are recorded, while the particle sizes are judged by the amplitudes of the recorded pulses, and the concentration is judged by the average repetition rate of the mentioned pulses.

Как видно из фиг. 2б, в рассматриваемом способе регистрируются (независимо от их размера) лишь частицы, пролетевшие через оба пучка в пределах некоторой области 2Хо. Таким образом достигается формирование резких границ счетного объема оптико-электронным путем, что позволяет обеспечить независимость объемной скорости анализа от размера частиц и, соответственно, уменьшить погрешности измерений. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1173265, кл. G 01 N 15/02, 1985.As can be seen from FIG. 2b, in the considered method, only particles flying through both beams within a certain region of 2X about are recorded (regardless of their size). Thus, the formation of sharp boundaries of the counted volume is achieved by the optoelectronic path, which ensures the independence of the volumetric analysis rate from the particle size and, accordingly, reduces the measurement errors. (56) 1. USSR author's certificate N 1173265, cl. G 01 N 15/02, 1985.

2. Авторское свидетельство СССР N 857812, кл. G 01 N 21/85, 1981.  2. USSR author's certificate N 857812, cl. G 01 N 21/85, 1981.

Claims (1)

СПОСОБ АНАЛИЗА ПАР ИМПУЛЬСОВ В ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЧЕТЧИКАХ АЭРОЗОЛЕЙ, состоящий в том, что поток частиц освещают двумя световыми пучками различного диаметра, разнесенными в направлении потока на заданную величину, выделяют пары импульсов рассеянного частицами света, разделенные временным интервалом, определяемым разнесением пучков, и в каждой паре регистрируют импульсы, соответствующие пролету частиц через широкий пучок, амплитуды которых не превосходят амплитуды импульсов, соответствующих пролету частиц через узкий пучок, по которым судят о размерах и концентрации частиц, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешностей, поток частиц освещают пучками света с отношением интенсивностей, определяемым отношением диаметров этих пучков, причем интенсивность широкого пучка устанавливают меньшей интенсивности узкого пучка.  METHOD FOR ANALYSIS OF COUPLES OF PULSES IN PHOTOELECTRIC METERS OF AEROSOLS, consisting in the fact that the particle flux is illuminated by two light beams of different diameters spaced apart in the direction of the flow by a given amount, pairs of pulses scattered by light particles separated by a time interval defined by the spacing register pulses corresponding to the passage of particles through a wide beam, the amplitudes of which do not exceed the amplitudes of pulses corresponding to the passage of particles through a narrow beam, over which m is judged on the size and concentration of particles, characterized in that, in order to reduce errors, the particle stream of the illuminating beam of light with the intensity ratio determined by the ratio of diameters of these beams, the beam intensity is set at the wide-intensity narrow beam.
SU4762943 1989-11-27 1989-11-27 Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters RU2006824C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4762943 RU2006824C1 (en) 1989-11-27 1989-11-27 Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters
SU4762943 RU2006825C1 (en) 1989-11-27 1989-11-27 Method for analysis of pulse pairs for photoelectric meters of aerosols

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4762943 RU2006824C1 (en) 1989-11-27 1989-11-27 Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2006824C1 true RU2006824C1 (en) 1994-01-30

Family

ID=21481497

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4762943 RU2006825C1 (en) 1989-11-27 1989-11-27 Method for analysis of pulse pairs for photoelectric meters of aerosols
SU4762943 RU2006824C1 (en) 1989-11-27 1989-11-27 Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4762943 RU2006825C1 (en) 1989-11-27 1989-11-27 Method for analysis of pulse pairs for photoelectric meters of aerosols

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU2006825C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504753C1 (en) * 2012-05-23 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Photoelectric method of determining size and concentration of suspended particles
RU2508533C2 (en) * 2012-05-23 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Photoelectric device for definition of suspended particles sizes and concentration

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2504753C1 (en) * 2012-05-23 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Photoelectric method of determining size and concentration of suspended particles
RU2508533C2 (en) * 2012-05-23 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") Photoelectric device for definition of suspended particles sizes and concentration

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006825C1 (en) 1994-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dye et al. Evaluation of the forward scattering spectrometer probe. Part I: Electronic and optical studies
US4737648A (en) Apparatus for detecting fibrous particle sizes by detecting scattered light at different angles
EP0214769B1 (en) Aerosol particle charge and size analyzer
EP0240942B1 (en) Method and apparatus for determining the count per unit volume of particles
JP4965561B2 (en) Cytometer cell counting and sizing system
JP2641927B2 (en) Particle measurement device
DE69020533T2 (en) PARTICLE PROBE WITH PARALLEL RUN THROUGH SEVERAL HOLES.
Petrak Simultaneous measurement of particle size and particle velocity by the spatial filtering technique
US5793478A (en) Apparatus for measuring particle properties
US7453569B2 (en) Method and apparatus for measuring particle motion using scattered radiation
US4360270A (en) Calibration and testing device for optical, single particle, size spectrometers
DE19911654C1 (en) Device for determining the speed and size of particles
US5033851A (en) Light scattering method and apparatus for detecting particles in liquid sample
GB1487775A (en) Apparatus for measuring changes in absorbance per unit time
RU2006824C1 (en) Method of analysis of impulse pairs in photoelectric aerosol counters
NL8003429A (en) METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING PARTICLES IN A FLUIDUM
EP0380046A2 (en) Method for testing counters, in particular electricity, water or gas meters, and device for carrying out this method
US20080148869A1 (en) Particle Counter
JPS63201554A (en) Particle analyzing device
EP0311176B1 (en) Optical flow meter
SU807143A1 (en) Method of determining concentration of aerosol particles
SU857812A1 (en) Photoelectric counter of disperced particles
SU1182341A1 (en) Method of determining account concentration of particles in dispersion media
SU857789A1 (en) Photoelectric method of measuring dimension and concentration of suspended particles
JPH0226054Y2 (en)