SU1689801A1 - Device for determination of aerosol particle size - Google Patents
Device for determination of aerosol particle size Download PDFInfo
- Publication number
- SU1689801A1 SU1689801A1 SU894721092A SU4721092A SU1689801A1 SU 1689801 A1 SU1689801 A1 SU 1689801A1 SU 894721092 A SU894721092 A SU 894721092A SU 4721092 A SU4721092 A SU 4721092A SU 1689801 A1 SU1689801 A1 SU 1689801A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- lens
- aerosol particles
- light
- conducting channels
- channels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изоброетение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени размеров частиц в различных област х науки и техники при исследовани х двухфазных сред, в частности при летных испытани х летательных аппаратов в услови х обледенени . Цель изобретени - повышение точности и расширение пределов измерени размеров отдельных аэрозольных частиц. Принцип работы устройства ос- нован на регистрации рассе нного частицами лазерного излучени в измерительной чейке между торцами светопрово- д щих каналов. Дифракционный Фурье-образ аэрозольных частиц в виде аналогового сигнала снимаетс с фотоприемника и обрабатываетс по признакам, св занным с закономерност ми дифракционной картины от единичных сферических аэрозольных частиц Светопровод щие каналы имеют профилированную внешнюю поверхность. Обмерзание свегопровод - щих каналов устран етс электрическим нагревом . Попаданию в сеетопровод щие каналы аэрозольных частиц преп тствует создание в них избыточного давлени 2 илThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure particle sizes in various fields of science and technology in the study of two-phase media, in particular during flight tests of aircraft under icing conditions. The purpose of the invention is to improve the accuracy and expand the limits of measuring the size of individual aerosol particles. The principle of operation of the device is based on the registration of laser radiation scattered by particles in the measuring cell between the ends of the light-conducting channels. The diffraction Fourier transform of aerosol particles in the form of an analog signal is removed from the photodetector and processed according to the signs related to the regularities of the diffraction pattern from spherical aerosol particles. The light-conducting channels have a profiled external surface. The freezing of the freshly conducting channels is eliminated by electric heating. The ingress of aerosol particles into the sieve channels prevents the creation of an overpressure of 2 or more in them.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерений размеров частиц в различных област х науки и техники при исследовани х двухфазных сред, в частности при летных испытани х летательных аппаратов в услови х обледенени .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure particle sizes in various fields of science and technology in studies of two-phase media, in particular, during flight tests of aircraft under icing conditions.
Цель изобретени - повышение точности и расширение пределов измерени размеров отдельных аэрозольных частиц.The purpose of the invention is to improve the accuracy and expand the limits of measuring the size of individual aerosol particles.
На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - конструкци светопровод щих каналов.1 shows a diagram of the device; Fig. 2 illustrates the structure of the light guide channels.
Устройство (фиг.1) состоит из квантового генератора 1, формирующего объектива 2 и примыкающего к нему светопровод щегоThe device (Fig. 1) consists of a quantum generator 1, a forming lens 2 and an adjacent light guide
канала 3. Светопровод щий канал 4 заканчиваетс непрозрачной перегородкой 5 и установлен перед Фурье-преобразующим объективом 6. Внутренн поверхность светопровод щих каналов выполнена в виде цилиндров, оси которых совпадают с оптической осью устройства Лазерный луч 7. распростран ющийс вдоль оптической оси, образует между торцами светопровод щих каналов 3 и 4 измерительный объем 8 Фигурна диафрагма 9 установлена за объективом 6 перед цилиндрической линзой 10. В фокальной плоскости линзы 10 установлен фотоприемник 11.channel 3. The light guide channel 4 ends with an opaque partition 5 and is installed in front of the Fourier transform lens 6. The inner surface of the light guide channels is made in the form of cylinders whose axes coincide with the optical axis of the device. The laser beam 7. extending along the optical axis forms between the ends light guide channels 3 and 4; measuring volume 8; Figurnal aperture 9 is mounted behind lens 6 in front of a cylindrical lens 10. A photodetector 11 is mounted in the focal plane of lens 10.
Работой фотоприемника управл ет система 12 автоматической обработки резульоThe operation of the photodetector is controlled by the automatic result processing system 12.
00 О 0000 O 00
оabout
татов измерений. Результаты измерений отображаютс на устройстве 13 индикации. Все потребители электрической энергии подсоединены к блоку 14 питани .Источник 15 избыточного давлени подсоединен к светопровод щим каналам 3 и 4 с помощью трубопроводов 16.tat measurements. The measurement results are displayed on the display device 13. All consumers of electrical energy are connected to the power supply unit 14. The overpressure source 15 is connected to the light guide channels 3 and 4 by means of pipelines 16.
Светопровод щие каналы выполнены (фиг.2) в виде металлических секций 17 и 18, соединенных прослойкой 19 материала, имеющего большее электрическое сопротивление (нагревательный элемент). Секции 17 и 18 подключены к источнику 20 электрического тока. Источником электрического тока может вл тьс блок 14 питани .The light-conducting channels are made (Fig. 2) in the form of metal sections 17 and 18 connected by an interlayer 19 of a material having a greater electrical resistance (heating element). Section 17 and 18 are connected to the source 20 of the electric current. The source of electrical current may be power supply unit 14.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Поток аэрозоли пересекает измерительный объем 8, образованный лучом 7 оптического квантового генератора 1 между торцами светопровод щих каналов 3 и 4. Рассе нное аэрозольными частицами лазерное излучение проходит через Фурье- преобразующий объектив 6 и после изменени интенсивности световой энергии диафрагмой 9 попадает на цилиндрическую линзу 10. Затем сформированный объективом 6, фигурной диафрагмой 9 и линзой 10 дифракционный образ аэрозольных частиц проецируетс на фотоприемнике 11. Дифракционный образ в виде аналогового электрического сигнала снимаетс с чеек фотоприемника 11 и обрабатываетс автоматической системой 12, где проводитс диагностирование детерминированного случайного прив занного к координатам устройства суммарного дифракционного спектра ансамблей аэрозольных частиц по признакам, св занным с закономерност ми дифракционной картины рассе ни от единичной капли.The aerosols flow crosses the measuring volume 8 formed by beam 7 of the optical quantum generator 1 between the ends of the light-conducting channels 3 and 4. The laser radiation scattered by aerosol particles passes through the Fourier transforming lens 6 and after changing the intensity of the light energy by the aperture 9 hits the cylindrical lens 10. Then, the diffraction image of aerosol particles formed by the lens 6, the shaped diaphragm 9 and the lens 10 is projected on the photodetector 11. The diffraction image in the form of an analog electric one cell is removed from the signal of the photodetector 11 and processed by an automatic system 12 where diagnosis is conducted deterministic random pref bound to the coordinates of device ensembles total diffraction spectrum of the aerosol particles on grounds associated with the regularity of the diffraction pattern in E scattering from a single drop.
Результаты обработки дифракционного спектра ансамблей частиц (или единичной частицы) в виде функции распределени частиц по диаметрам выдаютс на устройство 13 индикации.The results of processing the diffraction spectrum of the particle ensembles (or a single particle) as a function of the particle diameter distribution are provided to the display device 13.
Недифрагированное лазерное излучение попадает в замкнутый непрозрачной перегородкой 5 светопровод щий канал 4, вл ющийс ловушкой дл лазерного луча и преп тствующий ослеплению соседних с оптической осью чеек линейного фотоприемника .Undifrared laser radiation enters the light guide channel 4 closed by an opaque partition 5, which is a trap for a laser beam and prevents blinding of the linear photodetector cells adjacent to the optical axis.
Обмерзание наружных поверхностей светопровод щих каналов 3 и 4, которое может произойти при осаждении на них переохлажденных вод ных капель, устран етс нагревом прослойки 39 материала с большим омическим сопротивлением (а следовательно , и нагревом всей конструкцииThe freezing of the outer surfaces of the light-conducting channels 3 and 4, which can occur during the deposition of supercooled water droplets on them, is eliminated by heating the interlayer 39 of a material with high ohmic resistance (and, therefore, by heating the entire structure
каналов) при прохождении через нее электрического тока.channels) with the passage of electric current through it.
Попаданию в светопровод щие каналы 3 и 4 аэрозольных частиц преп тствует наличие в них избыточного давлени (по сравнению с давлением газовой фазы в аэрозольном потоке). Избыточное давление поступает в каналы 3 и 4 от источника 15 по трубопроводам 16. Создаваемый при этомThe ingress of aerosol particles into the light guide channels 3 and 4 is prevented by the presence of an overpressure in them (as compared with the pressure of the gas phase in the aerosol stream). Excess pressure enters the channels 3 and 4 from the source 15 through pipelines 16. Created at the same time
0 поток газа одновременно охлаждает внутреннюю поверхность каналов 3 и 4, чем устран етс возможность перегрева нагревательных элементов.The gas flow simultaneously cools the inner surface of channels 3 and 4, thus eliminating the possibility of overheating of the heating elements.
Внешн поверхность светопровод 5 щих каналов профилируетс из соображений создани минимального аэродинамического сопротивлени обтекающему ее аэрозольному потоку и тем самым внесени в поток минимальных ис0 кажений.The outer surface of the light conduit of the 5 channels is profiled in order to create minimal aerodynamic resistance to the aerosol streaming it and thereby introduce minimal distortions into the stream.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894721092A SU1689801A1 (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Device for determination of aerosol particle size |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894721092A SU1689801A1 (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Device for determination of aerosol particle size |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1689801A1 true SU1689801A1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=21461918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894721092A SU1689801A1 (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Device for determination of aerosol particle size |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1689801A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0633464A3 (en) * | 1993-07-08 | 1996-11-06 | Applied Materials Inc | Particle monitoring sensor. |
CN105547944A (en) * | 2016-01-11 | 2016-05-04 | 河北工程大学 | Inhalable particle detection method based on superimposition diffraction |
-
1989
- 1989-07-19 SU SU894721092A patent/SU1689801A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N: 1267225, кл. G 01 N 15/02, 1986. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0633464A3 (en) * | 1993-07-08 | 1996-11-06 | Applied Materials Inc | Particle monitoring sensor. |
CN105547944A (en) * | 2016-01-11 | 2016-05-04 | 河北工程大学 | Inhalable particle detection method based on superimposition diffraction |
CN105547944B (en) * | 2016-01-11 | 2018-04-10 | 河北工程大学 | A kind of inhalable particles object detecting method based on stacking diffraction |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1323995C (en) | Particle asymmetry analyser | |
DE69434366T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING PARTICLE SIZE DISTRIBUTION USING LASER SPREADING | |
CN107192454B (en) | A kind of THz optical spectrum imagers based on three-dimensional phase grating and aperture segmentation technology | |
EP0316190A1 (en) | Bush | |
CN107941454B (en) | Hypersonic PLIF wind tunnel methods based on acetone tracer | |
Chigier | Drop size and velocity instrumentation | |
EP2567222A2 (en) | Device for the contactless and nondestructive testing of surfaces | |
CN107976297B (en) | Hypersonic PLIF imaging diagnosis systems based on acetone tracer | |
Den Hartog et al. | A fast spectroscopic diagnostic for the measurement of plasma impurity ion dynamics | |
US3778167A (en) | Optical monitoring system | |
CN104677864A (en) | High-spatial-resolution laser spectral-pupil confocal spectrum-mass spectrum microscopic imaging method and device | |
SU1689801A1 (en) | Device for determination of aerosol particle size | |
US6184989B1 (en) | Laser sheet tomography apparatus for flow field statistics | |
CN117990568A (en) | Cloud and fog particle backward scattering imaging integrated measuring device | |
CA2490532C (en) | Optical transit time velocimeter | |
CN109342026A (en) | A kind of detection method of grenz ray glancing incidence telescope angular resolution | |
CN212111024U (en) | Engine tail jet flow particulate parameter monitoring device | |
Ormes et al. | Orbiting Wide-angle Light Collectors (OWL): A Pair of Earth Orbiting" Eyes" to Study Air Showers Initiated by> 1020 eV Particles | |
US3932762A (en) | Apparatus for measuring radiation angle dependence | |
CN211374056U (en) | Solid rocket engine plume smoke particle testing device | |
CN109708757B (en) | Imaging spectrometer based on scattering effect and high spatial resolution spectral imaging method | |
Fristrom et al. | Flame zone studies by the particle track technique. I. Apparatus and technique | |
CN105928618B (en) | It is a kind of at the same detect three-phase water Raman spectrum signals dual grating light spectrometer system | |
WO2019053739A1 (en) | High resolution imaging and object characterization system with ability to transfer the image and data wirelessly over a long distance | |
SU1267225A1 (en) | Device for determining sizes of aerosol particles |