Устройство для определения концентрации микрочастиц — SU 1758517 (original) (raw)
(56) Беляев С. П, и методь изучения а дат, 1981, с. 81-83Абраменко Ю анализу и контрол при производстве мышленность, 198 др, Оптико-электронные розолей, -М.: ЭнергоизМ, и др, Требования кю технологических средИЗТ, - Электронная проб, М 7, с,31,СУДАРСТ,;- НЫИ КОМИТЕТО изОБРетениям и ОткРыти И ГКНТ СССР(72) А, И. Билый, В. Б. Гетьмани В, М. Лукьянец Акопов В, А. и,пр, Автоматичесий г: юточно-ультрамикраскопический анализа гор количества и размеров взвешенных частиц в жидких средах. - Приборы и системы управления, 1973, вып. 5, с. 42 - 43.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ МИКРОЧАСТИЦ (57) Использование: контроль содержания микрочастиц в высокочистых технологических средах. Суцнасть изобретения: введены дискримин=.:тор и сумматор длительностей импульсов для,сключения погрешности измерений, связанной с нестабильностью скорости потока рабочей среды. 1 з. и, ф-льь 1 илИзобретение относится к измерительной технике. в частности к устройствам для измерения концентрации примесе з высокочистых жидких и газообразных средах, и может быть использовано в электронной, химической и фармацевтической промышленности для определения уровня очистки технологических сред,Известны устройства для измерения концентрации и размерного распределения микрочастиц в жидкой или газообразной среде, регистрирующие вспышки света, рассеянного на частице, проходящей вместе с исследуемой средой через кювету размещенную в освещенной зоне.Наиболее близким к предлагаемому является автоматический проточно-ультра- микроскопический анализатор количества и размеров взвешенных частиц в жидких средах ФПУ, Анализатор содержит проточную кювету, осветитель, формирующий в кювете освещенную зону, фотоприемник и блок регистрации. Частицы, взвешенные в жидкой среде, протекающей через кювету, при пересечении освещенной зоны рассеивают световой поток, Рассеянный свет воспринимается фотоприемником и преобразуется в электрический импульс, поступающий в блок регистрации, где анализируется по амплитуде, что позволяет получить ичформацию о размерах частиц. Подсчет количества импульсов позволяет определить количество частиц в известном объеме жидкости а, значит, и концентрацию. При этом проба исследуемой жидкости заливается в специальную воронку, с которой поступает в прибор.Практическое использование известного анализатора предполагает периодиче- СКИЙ аиаЛИЗ ПРОО ЖИДКОСТИ,Однако в современном производстве изделий электронной техники используются сверхчистые техчологические жидкости, сверхчистое состояние которых является термодинамически и кинетически неста, бильным, поэтому, требуется оперативная и непрерывная информация о соответствии среды нормам содержания микрочастиц, При отборе проб трудно избежать загрязнения жидкоСти микрочастицами с воздуха и стенок ворони, Непрерывный контроль можно обеспечить, подключив прибор непосредственно к магистрали подачи жидкости. При этом, однако, ее количество, проходящее через анализатор за Определенное время, зависит от давления в магистрали, которое меняеся в ходе технологического процесса, что вносит существенные погрешности в измерении концентраций,5 10 15 20 25 30 35 40 50 Г,5 Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для Определения концентрациимикрочастиц, содержащее проточную кювету, осветитель, формирующий освещеннуюзону, фотоприемник и блок регистрации, дополнительно введены последовательно соединенные дискриминатор и сумматордлительностей импульсов, причец выходфотоприемника соедлнен со входом дискриминатора, а выход сумматора длительностей импульсов подключен к входу блокарегистрации.На чертеже изображена схегла предлагаемого устройства,Устройство состоит из осветителя 1, создающего освещенную зону в проточнойкювете 2, фотоприемника 3, расположенного под углом к направлению распространения света осветителя 1, последовательносоединенных дискриминатора 4, сумматорадлительностей импульсов 5 и блока регистрации б, причем выход фотоприемника подключен ко входу дискриминатора.Устройство работает следующим образом.Вспышки рассеянного света, создаваемые микрочастицами, пересекающими рабочую зону регистрации, преобразуотсяфотоприемником 3 в электрические импульгы, которые поступают на дискриминатор 4.Дискриминатор 4 фОрмЛрует прялоугольные импульсы, длительность котооых равнадлительности импульсов, поступающих сфотоприемника, а значит, воемени пролетамик рочасти цей зоны регистрации.Импульсы с вьхода дискриминатора 4поступаот на вход сумматооа длительностей импуль"Ов 5, который производит суммирование длительности импульсов отмикрочастиц, прошедших зону регистрацииза время замера. Выходной сигнал блокасуммирования длительностей импульсов 5.поступающий на вход блошка регистрации б,поопорционален концентраци; зар;: истрированных микрочастиц в исследуемой средеи не зависи от скорости потока,Действительно. суммарная длительос Г пусов, зарегистриоованных эовремя проведения одного замерз, равнат=К т йГде 7 длительность им Г,ул ьса на Р ыходедискриминатора;К - число микрочастиц, ко 1 орые гересекли рабочую зонуа время одного замера.Концентрация зарегистрированныхмикроч.-;стиц в исследуемой срде определяетс:; о формуле17.58517 Составитель Б,КучерРедактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор С, Патрушева Заказ 2994 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская на 54/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101(3)Б - площ-.; сечеия зоны регистрации внаправлении движения среды;т. - время измерения;скорость движения среды,Скорость движения среды определяется из соотошенияЧ=р(4)где 1- длина зоны регистрации в направлеии движения среды.Из (2), учи гцвая (3) и (4), получаютл " фГ. (5)Из формул (1) и (5) следуети= - Т,1Ят(б)где - - - калибровочный коэффициент, за 5 Мвисящий От конструктивных особенностейустройства и продолжительности проведения одного замера. Как видно из выражения, величина Т не зависит от скоростидвижения среды. Численное значение коэффициета определяется при калибровке прибора и Остается постоянным при колебаниях скорости движения среды при таком построении из мерительной схемы.Таким образам, предлагаемое устройство позволяет обеспечить непрерывый контроль высокочистой технологической среды в критических точках по 1 реблеия и 10 значительно уменьшить погреность, возникающую за счет нестабильности скорости потока среды, вызванную изменением давления в магистрали подвода среды,15 формула изобретенияУстройство для определения концетрации микрочастиц, содержащее проточную кювету, осветитель, формирующий освещенную зону, фотоприемник и блок ре гистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерений, дополнительно введены последовательно соединенные дискриминатор и сумматор длительностей импульсов, причем выход 25 фотоприемника соединен с входом дискриминатора, а вь 1 ход сумматора длительностей импульсов подключен к входу блока регистрации,