SU1500913A1 - Photoelectric device for determining the size and counter concentration of particles - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике , в частности, к оптическим устройствам контрол  размеров и концентрации микрочастиц в жидкост х, и может быть использовано, например, дл  контрол  загр знени  жидкостей. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  размеров частиц за счет устранени  зависимости освещенности счетного объема от концентрации частиц. Счетный объем, через который прокачивают жидкость с частицами, просвечивают пучком света и фотоприемником регистрируют импульсы ослаблени  света, вызванные прохождением через счетный объем отдельных частиц. Блок питани  источника светового излучени  соединен цепью обратной св зи с выходом фотоприемника, что позвол ет стабилизировать освещенность частиц и устранить вли ние поглощени  света жидкостью, несущей частицы. Включение в цепь обратной св зи коммутирующего элемента и элемента пам ти дает возможность отключать фотоприемник от цепи управлени  блоком питани  источника света в моменты прохождени  частиц, что устран ет вли ние концентрации частиц в жидкости на интенсивность освещени  счетного объема. 1 ил.The invention relates to instrumentation engineering, in particular, to optical devices for controlling the size and concentration of microparticles in liquids, and can be used, for example, to monitor the contamination of liquids. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining particle sizes by eliminating the dependence of the illumination of a countable volume on the concentration of particles. The counting volume, through which the fluid with particles is pumped, is illuminated with a beam of light and light-attenuation pulses caused by the passage of individual particles through the counting volume are recorded by the photodetector. The power supply unit of the light source is connected by a feedback circuit to the output of the photodetector, which allows to stabilize the illumination of the particles and eliminate the effect of light absorption by the fluid carrying the particles. The inclusion of a switching element and a memory element in the feedback circuit makes it possible to disconnect the photodetector from the control circuit of the power supply unit of the light source at the moments of passage of the particles, which eliminates the effect of the concentration of particles in the liquid on the illumination intensity of the counting volume. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контрол  размеров и концентраи ии микрочастиц в жидкост х, и может быть использовано , например, дл  контрол  загр знени  жидкостей.The invention relates to instrumentation engineering, in particular, to optical devices for controlling the size and concentration of microparticles in liquids, and can be used, for example, to monitor the contamination of liquids.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  размеров частиц за счет устранени  зависимое ти освещенности счетного объема от концентрации частиц.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the particle size by eliminating the dependence of the illumination of a countable volume on the concentration of particles.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого фотоэлектронного устройства дл  определени  размеров и счетной концентрации частиц.The drawing shows a block diagram of the proposed photoelectric device for determining the size and number concentration of particles.

Устройство содержит источник 1 светового излучени , блок 2 питани , измерительный канал 3, фотоприемник 4, усилитель 5, коммутирующий эле3Г )0091The device contains a light source 1, a power supply unit 2, a measuring channel 3, a photodetector 4, an amplifier 5, a switching unit (3G) 0091

мент 6, элемент 7 пам ти, амплитудный анализатор 8. Область пересечешт  пучка света от источника I светового излучени  с измерительным каналом 3 , образует счетный 9.Ment 6, memory element 7, amplitude analyzer 8. The region of intersection of the light beam from the source of light I with the measuring channel 3 forms a countable 9.

Устройство работает следунш1 1М образом .The device works in the following way.

Источник 1 излучени , потребл   некоторый ток от блока 2 питани  создает определенную освещенность счетного 9, через который проходит исследуема  жидкость. Если поглощение света жидкостью посто нно, то при отсутствии частиц в чувствительном объеме на выходе, фотоприемника 4 сигнал имеет посто нный уровень. При изменении поглощени  света жидкостью, например при анализе другой жидкости, уровень сигнала на выходе фотоприемника 4 мен етс . При этом, обратна  св зь обеспечивает такое изменение тока от блока 2 питани  через источник 1 излучени , что освещенность счетного объема 9 мен етс , и уровень сигнала на выходе фотоприемника 4 возвращаетс  к прежнему значению.The radiation source 1, which consumes some current from the power supply unit 2, creates a certain illumination of counting 9, through which the test fluid passes. If the absorption of light by the fluid is constant, then in the absence of particles in the sensitive volume at the output of the photodetector 4, the signal has a constant level. When the light absorption of a liquid changes, for example, when analyzing another liquid, the signal level at the output of the photodetector 4 changes. At the same time, the feedback provides such a change in current from the power supply 2 through the radiation source 1, that the luminance of the counting volume 9 changes, and the signal level at the output of the photoreceiver 4 returns to its previous value.

При прохождении через счетньй объем 9 частицы фотоприемник 4 вьфа- батывает импульс, которьй усиливаетс  усилителем 5 и поступает на амплитудный анализатор 8 дл  анализа, а также на коммутирующий элемент 6, ко- торый при поступлении импульса от частицы разрывает цепь обратной св зи на врем  прохождени  частицы через счетный объем 9. Элемент 7 пам ти запоминает значение тока через источ- ник 1 излучени  до по влени  очередной частицы и поддерживает его неизменным в течение всего времени проWhen a particle passes through a countable volume 9, a photodetector 4 pulls a pulse, which is amplified by an amplifier 5 and fed to an amplitude analyzer 8 for analysis, as well as to a switching element 6, which, when a pulse arrives from a particle, breaks the feedback circuit particles through the counting volume 9. The memory element 7 memorizes the value of the current through the radiation source 1 until the appearance of the next particle and keeps it constant throughout

3434

хождении члстиць через г.четиьп объем 9.walking through the city through the county volume 9.

Таким образом, при изменении концентрации частиц среднее значение тока через источник 1 излучени  и освещенность счетного объема 9 мен тьс  не будут. Измерение размеров частиц происходит в одинаковых услови х, независимо от их концентрации. Частицам одного и того же размера при разных концентраци х частиц соответствуют импульсы на выходе фотоприемник  4, имеющие одинаковые амплитуды.Thus, when the particle concentration changes, the average current through the radiation source 1 and the illumination of the counting volume 9 will not change. Measurement of particle size occurs under the same conditions, regardless of their concentration. Particles of the same size with different particle concentrations correspond to pulses at the output of the photodetector 4, which have the same amplitudes.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Фотоэлектрическое устройство дл  определени  размеров и счетной концентрации частиц, содержащее источник светового излучени , на оптической оси которого последовательно размещены фокусирующий элемент, проточна  оптическа  кювета со счетным объемом , собирающий объектив и фотопри- емник, выход которого соединен с входом усилител , первый выход которого соединен с входом амплитудного анализатора , а второй выход через цепь обратной св зи - с входом блока питани , выход которого соединен с источником светового излучени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  размеров частиц за счет устранени  зависимости освещенности счетного объема от концентрации частиц, в него введены коммутирующий элемент и элемент пам ти, при этом коммутирующий элемент и элемент пам ти соеди- .. нены последовательно и включены в цепь обратной св зи между выходом усилител  и входом блока питани .A photoelectric device for determining the size and counting concentration of particles containing a source of light radiation, on the optical axis of which a focusing element is sequentially placed, a flow-through optical cell with a counting volume, collecting lens and photoreceiver, the output of which is connected to the amplifier the input of the amplitude analyzer, and the second output through the feedback circuit - to the input of the power supply unit, the output of which is connected to a light source different By the fact that, in order to increase the accuracy of determining particle sizes by eliminating the dependence of the illumination of a countable volume on the concentration of particles, a switching element and a memory element are introduced into it, while the switching element and the memory element are connected in series and included in the circuit feedback between the output of the amplifier and the input of the power supply.