Спосіб визначення концентрації виваженних частинок

Изобретение относится к способам контроля концентрации дисперсных систем и может быть использовано для контроля технологических процессов в пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Известен способ нефелометрических измерений, включающий пропускание потоков электромагнитного излучения по основному и опорному каналам через исследуемую среду, сравнении потоков, выходящи х из исследуемой среды с помощью двух фотоприемников, один из которых измеряет только рассеянное в обоих каналах излучение, с другой - прошедшее через среду излучение в основном канале и рассеянное в опорном канале, измеряют рассеянное средой в обоих каналах потоки излучения в направлении, перпендикулярном опорному каналу, а излучение, пропускаемое по опорному каналу до взаимодействия с исследуемой средой поляризуют под углом a к направлению, в котором измеряют только рассеянное средой излучение (А.с. №1062573, кл. G01N21/21, 1983). Недостатком способа является нелинейная зависимость измеренного сигнала от концентрации, невозможность измерения больших концентраций без предварительного разбавления исследуемой среды, при этом попеременное включение основного и опорного каналов увеличивает время анализа. Кроме того, способ требует создания специализированного лабораторного оборудования, так как не может быть реализован на промышленных нефелометрах. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ определения среднего размера и концентрации взвешенных частиц, заключающийся в облучении частиц монохроматическим излучением, выделении пучка рассеянного частицами излучения и измерении полуширины спектра рассеянного излучения в выделенном пучке, при этом измерения проводят по крайней мере в двух неидентичных выделенных пучках рассеянного излучения и по измеренным значениям и на основании калибровочных измерений определяют искомые параметры (А.с. СССР №1390539, кл. G01N15/02, 1988). Недостатком способа является его длительность, поскольку способ требует двух независимых измерений полуширины спектра в двух выделенных оптических пучках, ввода полученных данных в ЭВМ и после их обработки получения результата. Кроме того, при градуировке способа на данной среде производятся измерения размеров и концентрации частиц другими тестированными методами, поэтому при измерении концентрации и размеров частиц других сред, отличны х от примененной при градуировке, будет возникать дополнительная погрешность, либо потребуется дополнительная градуировка. Способ требует также сложного специализированного дорогостоящего оборудования - ЭВМ, гониометра, оптоэлектронного устройства сопряжения и не применим в лабораториях пищевой промышленности. В основу изобретения поставлена задача создания способа определения концентрации взвешенных частиц, в котором облучение производят под острым углом к нормали, что ведет к сокращению времени анализа, упрощению реализации способа, обеспечивая при этом расширение диапазона концентрации измеряемых частиц. Поставленная задача решается тем, что в способе определения концентрации взвешенных частиц, заключающемся в облучении частиц, находящихся в измерительной кювете, монохроматическим световым пучком, и в выделении пучка продуцируемого частицами, согласно изобретению частицы облучают под острым углом a к нормали в точке падения светового пучка на границе раздела сред - внутренняя поверхность кюветы - измеряемая среда, что обеспечивает мгновенное непрерывное измерение концентрации и ведет к сокращению времени анализа, далее выделяют световой пучок, отраженный от точки раздела сред, который регистрируют; фотоприемником, оптическая ось которого составляет с нормалью в точке падения светового пучка такой же острый угол a при этом концентрацию определяют по интенсивности отраженного светового пучка. Совокупность вышеуказанных существенных признаков обеспечивает упрощение реализации способа и расширение диапазона концентрации измеряемых частиц. На чертеже (фиг.) приведена схема реализации предлагаемого способа. Способ, осуществляют следующим образом. Исследуемую жидкость помещают в стеклянную цилиндрическую кювету 1, закрепленную в пластмассовом кюветодержателе 2. Монохроматический световой пучок генерируют, излучателем 3 и направляют в кювету 1 на границу раздела сред - внутренняя поверхность кюветы - исследуемая жидкость под острым углом a к нормали в точке падения светового пучка. Отраженный от границы раздела двух сред световой пучок попадает нафотоприемник 4, оптическая ось которого составляет также острый угол a к нормали в той же точке. Излучатель 3 и фотоприемник 4 фиксируют в кюветодержателе 2. Для питания излучателя 3 используют, например, лабораторный источник питания 5, а фототек фотоприемника 4, пропорциональный определяемой концентрации измеряют, например, лабораторным измерителем 6, калибровку проводят известными способами, например, весовым. Предлагаемый способ позволяет сократить время анализа за счет мгновенного непрерывного измерения концентрации дисперсных сред как неподвижных, так и протекающих по кювете, при изменяющейся концентрации дисперсной фазы, что позволяет исследовать динамику процессов, происходящих в дисперсных средах. Кроме того, способ позволяет повысить верхний предел измеряемых концентраций без предварительного разбавления, обеспечивает точность измерения и упрощает реализацию способа.