[go: up one dir, main page]

SU1485066A1 - Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow - Google Patents

Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow Download PDF

Info

Publication number
SU1485066A1
SU1485066A1 SU864107855A SU4107855A SU1485066A1 SU 1485066 A1 SU1485066 A1 SU 1485066A1 SU 864107855 A SU864107855 A SU 864107855A SU 4107855 A SU4107855 A SU 4107855A SU 1485066 A1 SU1485066 A1 SU 1485066A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
particles
pipeline
measuring channel
Prior art date
Application number
SU864107855A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Nikolaj A Malygin
Leonid M Logvinov
Anatolij F Voronov
Vladimir I Kovrov
Margarita N Kudryashova
Original Assignee
Kb Aviat I
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 Kb Aviat I filed Critical Kb Aviat I
Priority to SU864107855A priority Critical patent/SU1485066A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1485066A1 publication Critical patent/SU1485066A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к оптическим устройствам контроля параметров дисперсных сред. ЦельThe invention relates to the field of instrumentation, in particular to optical devices for monitoring parameters of dispersed media. purpose

состоит в повышении точностиis to increase accuracy

изобретенияinventions

определенияdefinitions

размеров частиц за счет устранения погрешности, вызванной нестабильностью скорости частиц в измерительном канале. Чувствительный элемент 1, через измерительный канал 12 которого протекает исследуемая жидкость, установлен в трубопроводе 2 на подшипниках 3 подвижно. Поворот чувствительного элемента 1 с помощью электропривода 4 позволяет регулировать скорость жидкости с частицами в измерительном канале 12. Система слежения за скоростью жидкости в измерительном канале 12, выполненная с помощью дифференциатора 5, линейного детектора 6, первого 7 и второго 8 фильтров нижних частот, делителя 9 напряжения, блока 10 сравнения и источника 11 опорного напряжения позволяет стабилизировать скорость частиц. За счет этого достигается устранение влияния нестабильности скорости частиц на измерение длительности импульсов, и тем самым повышается точность определения размеров частиц. .2 ил.particle size by eliminating the error caused by the instability of the velocity of particles in the measuring channel. The sensing element 1, through the measuring channel 12 of which the test fluid flows, is mounted in the pipeline 2 on the bearings 3 movably. The rotation of the sensing element 1 by means of an electric drive 4 allows you to adjust the speed of the fluid with particles in the measuring channel 12. The system of tracking the speed of the liquid in the measuring channel 12, made using the differentiator 5, the linear detector 6, the first 7 and second 8 low-pass filters, the divider 9 voltage, unit 10 comparison and the source 11 of the reference voltage allows you to stabilize the velocity of the particles. Due to this, the effect of the instability of the velocity of the particles on the measurement of the duration of the pulses is eliminated, and thereby the accuracy of determining the particle size is increased. .2 il.

££

14850661485066

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контроля параметров дисперсных сред, и может быть использовано для определения размеров и концентрации частиц в потоках жидкостей.The invention relates to instrumentation technology, in particular to optical devices for monitoring parameters of dispersed media, and can be used to determine the size and concentration of particles in fluid flows.

Цель изобретения — повышение точности определения размеров частиц за счет устранения погрешности, вызванной нестабильностью скорости частиц в измерительном канале.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the size of particles by eliminating errors caused by the instability of the velocity of particles in the measuring channel.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для определения размеров и счетной концентрации частиц в потоке жидкости; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a block diagram of a device for determining the size and number concentration of particles in a fluid flow; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Устройство содержит чувствительный элемент 1, трубопровод 2, подшипники 3, электропривод 4, дифференциатор 5, линейный детектор 6, первый 7 и второй 8 фильтры нижних частот, делитель 9 напряжения, блок 10 сравнения, источник 11 опорного напряжения, измерительный канал 12, излучатель 13, фотоприемник 14, обтекатель 15, диафрагму 16. На фиг. 1 также показана пробозаборная трубка 17.The device contains a sensitive element 1, pipeline 2, bearings 3, electric drive 4, differentiator 5, linear detector 6, first 7 and second 8 low-pass filters, voltage divider 9, comparison unit 10, reference voltage source 11, measuring channel 12, radiator 13 , the photodetector 14, the fairing 15, the aperture 16. FIG. 1 also shows a sampling tube 17.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В трубопроводе 2 через чувствительный элемент 1 проходит жидкость, содержащая взвешенные частицы. При прохождении частиц через измерительный канал 12 на выходе фотоприемника 14 появляется сигналIn the pipe 2 through the sensitive element 1 passes a liquid containing suspended particles. With the passage of particles through the measuring channel 12 at the output of the photodetector 14, a signal appears

5 (а,1)=А(а) - 1(1), где А(а) — амплитуда импульсов;5 (a, 1) = A (a) - 1 (1), where A (a) is the amplitude of the pulses;

а —размер частицы;a is the particle size;

1(1) — нормированная функция, описывающая форму импульса.1 (1) is the normalized function describing the pulse shape.

Длительность импульса τ определяется шириной светового луча К и скоростью потока жидкости V через измерительный канал:The pulse duration τ is determined by the width of the light beam K and the flow rate of the fluid V through the measuring channel:

τ=Η/ν.τ = Η / ν.

Сигнал 5(а,Ь) поступает на второй фильтр 8 нижних частот и на дифференциатор 5. На выходе дифференциатора 5 электрический сигнал имеет следующий вид:The signal 5 (a, b) is fed to the second low-pass filter 8 and to the differentiator 5. At the output of the differentiator 5, the electrical signal has the following form:

--=А(а)· Г(1),- = A (a) · G (1),

гдеГх(4) —производная по времени нормированной функции, описывающей форму импульса.where Γ x (4) is the time derivative of the normalized function describing the pulse shape.

Этот сигнал поступает на вход линейного детектора 6, на выходе которогоThis signal is fed to the input of the linear detector 6, the output of which

1Ц^!=А(а).|1'(1)| .1C ^! = A (a). | 1 '(1) | .

30thirty

3535

4040

4545

5050

Далее сигнал поступает на первый фильтр 7 нижних частот, усредняется и на его выходе приобретает видNext, the signal enters the first low-pass filter 7, is averaged and at its output takes the form

1 5г,с15(а,Ц1 5 g , s15 (a, C

Т.4’ 01T.4 ’01

?А(а) ' Т ? A (a) 'T

81=2 $ 1'(1)81= 1 ~Чг.81 = 2 $ 1 '(1) 81 = 1 ~ Chg.

5555

2А (а) Т2A (a) T

(1)(one)

где Т — постоянная времени фильтра 7 нижних частот.where T is the time constant of the lowpass filter 7.

Одновременно сигнал 5(а,1) поступает на второй фильтр 8 нижних частот, где усредняется и принимает видAt the same time, the signal 5 (a, 1) goes to the second low-pass filter 8, where it is averaged and takes the form

10ten

± Г 5(1)81=/^.— 5 , 1 ± G 5 (1) 81 = / ^ .— 5, 1

(1)81=(1) 81 =

^)/( 1(1)81=^=^) / (1 (1) 81 = ^ =

1 1eleven

ЛА(а) ь т V ’_K L A (a) t V '

(2)(2)

1/г.1 / g.

1515

2020

где К/= (т({) б! — площадь под функцией ί(I), которая для данного датчика постоянный параметр.where K / = (t ({) b! is the area under the function ί (I), which is a constant parameter for this sensor.

Делитель 9 напряжений делит напряжения с первого 7 и второго 8 фильтров нижних частот, определяемые выражениями (I) и (2) соответственно. В результате на выходе делителя 9 напряжений сигнал описывается выражениемThe voltage divider 9 divides the voltage from the first 7 and second 8 low-pass filters defined by expressions (I) and (2), respectively. As a result, at the output of the divider 9 voltages, the signal is described by the expression

2525

гдеWhere

2А(а).гКМ(а) _ 2У „ν т ·ί Т 'ν' К/Ь γ 2A (a). g KM (a) _ 2U „ ν t · ί T 'ν' K / b γ

2 — постоянный для данного датчика коэффициент.2 - constant for this sensor coefficient.

Таким образом, напряжение на выходе делителя 9 напряжений пропорционально скорости потока жидкости в измерительном канале 12. Это напряжение подается на вход блока Ю сравнения, на второй вход которого от источника 11 опорного напряжения поступает опорное напряжение, соответствующее номинальной скорости потока жидкости через измерительный канал 12. Сигнал рассогласования на выходе блока Ю сравнения управляет электроприводом 4, который поворачивает узел чувствительного элемента I на такой угол, что скорость потока жидкости в измерительном канале 12 остается неизменной й равной номинальной.Thus, the voltage at the output of the voltage divider 9 is proportional to the flow rate of the fluid in the measuring channel 12. This voltage is applied to the input of the comparator unit Yu, the second input of which from the reference voltage source 11 receives the reference voltage corresponding to the nominal flow rate of the liquid through the measuring channel 12. The error signal at the output of the unit Yu comparison controls the actuator 4, which rotates the node of the sensing element I at an angle such that the flow rate of the fluid in the measuring Channel 12 remains unchanged and is equal to nominal.

Таким образом, устройство уменьшает погрешность измерения размеров частиц, связанную с изменением расхода жидкости в трубопроводе.Thus, the device reduces the measurement error of particle size associated with changes in the flow rate of fluid in the pipeline.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Фотоэлектрическое устройство для определения размеров и счетной концентрации частиц в потоке жидкости, содержащее трубопровод с диафрагмой-, внутри которого перпендикулярно оси трубопровода размещен снабженный обтекателем чувствительный элемент, выполненный в виде излучателя, на оптической оси которого последовательно расположены сквозной измерительный канал, ориентированный перпендикулярно оптической оси излучателя, и фото1485066A photoelectric device for determining the size and counting concentration of particles in a fluid flow, containing a pipe with a diaphragm- inside which a sensing element provided with a fairing is placed perpendicular to the axis of the pipeline, made in the form of an emitter, the optical measuring channel oriented perpendicular to the optical axis of the radiator , and photo1485066 приемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения размеров частиц за счет устранения погрешности, вызванной нестабильностью скорости частиц в измерительном канале, в устройство введены дифференциатор, линейный детектор, первый и второй фильтры нижних частот, делитель напряжений, блок сравнения, источник опорного напряжения, электропривод, при этом чувствительный элемент механически соединен с электроприводом и уста- Ю новлен в трубопроводе при помощи подшипников с возможностью поворота вокругreceiver, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining particle sizes by eliminating the error caused by the instability of particle velocity in the measuring channel, a differentiator, a linear detector, the first and second low-pass filters, a voltage divider, a comparator, a reference source are entered into the device voltage, the electric drive, while the sensitive element is mechanically connected to the electric drive and installed in the pipeline with the help of bearings that can be rotated around оси, совпадающей с оптической осью излучателя, на угол до 90° относительно оси трубопровода, а выход фотоприемника соединен через последовательно соединенные дифференциатор, линейный детектор и первый фильтр нижних частот с первым входом делителя напряжения, второй вход которого через второй фильтр нижних частот с<зединен с выходом фотоприемника, а выход — с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход — с клеммами электропривода.axis coinciding with the optical axis of the emitter, at an angle of up to 90 ° relative to the axis of the pipeline, and the photoreceiver output is connected via a serially connected differentiator, linear detector and the first low pass filter to the first input of a voltage divider, the second input of which is through the second low pass filter with the output of the photodetector, and the output - with the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the reference voltage source, and the output - to the terminals of the electric drive. А-ЛA-l (ΰυζ.ζ(ΰυζ.ζ
SU864107855A 1986-06-10 1986-06-10 Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow SU1485066A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864107855A SU1485066A1 (en) 1986-06-10 1986-06-10 Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864107855A SU1485066A1 (en) 1986-06-10 1986-06-10 Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1485066A1 true SU1485066A1 (en) 1989-06-07

Family

ID=21252924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864107855A SU1485066A1 (en) 1986-06-10 1986-06-10 Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1485066A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Betteridge et al. A highly sensitive flow-through phototransducer for unsegmented continuous-flow analysis demonstrating high-speed spectrophotometry at the parts per 10 9 level and a new method of refractometric determinations
US6292756B1 (en) Narrow band infrared water fraction apparatus for gas well and liquid hydrocarbon flow stream use
US4420256A (en) Dust measurement
JPH03170842A (en) Particle density measuring method and apparatus
US3518437A (en) Apparatus for measuring haze in flowing liquids utilizing an operational amplifier with photosensitive feedback and input resistors for computing the ratio of scattered to directly transmitted light
CA1252307A (en) Flow measuring apparatus with analog, essentially linear output
JPH0121896B2 (en)
SE8800686L (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF A SUBSTANCE CONNECTED TO PARTICLES IN A FLOWING MEDIUM
US4013953A (en) Optical fluid contamination and change monitor processing circuit
US3915570A (en) Optical fluid contamination and change monitor method and apparatus
SU1485066A1 (en) Photoelectric device for determining dimensions and countable concentrations of particles in fluid flow
US3876307A (en) Optical fluid contamination and change monitor
US3013466A (en) Turbidity measuring instrument
CN109752751B (en) 131I dynamic balance monitoring device and monitoring method in air
RU2328723C1 (en) Method of determining concentration of mechanical impurities in liquid and gas media and device for implementing method
RU2139519C1 (en) Method determining concentration of mechanical impurities in liquid and gaseous media
SU1693471A2 (en) Device for recording structural parameters of dispersed flows
SU905685A1 (en) Leak detector
RU2359250C1 (en) Method of liquid purity control
SU1696968A2 (en) Photoelectric device for measurement of particle size and counting concentration in liquid stream
SU1223093A1 (en) Optical meter of dust concentration
JPS5713316A (en) Method and device for measurement of sample flowing at low speed
US5049744A (en) Radioactive particle densitometer apparatus employing modulation circuitry
SU1337734A1 (en) Device for registering structural parameters of dispersed flows
SU1087851A1 (en) Moisture method