Устройство для измерения микрочастиц

 

ОП НСАНЙЕ

ЙЗОБРЕТЕЙ ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«1) 5942 15

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено27.01.75 (21) 2099912/18-24 (51) М. К,<т. с присоединением заявки №

Q 06 M 11/12

Государстеенный комитет

Гавота Министров СССР оо делам изобретений

H PTKPblTM1< (23) Приоритет(43) Опубликовано25.02.763юллетень № 7 (45) Дата опубликования описания31.03.76 (53) УДК

62 1. 3 1 7. 39 (088. <Э ) р. М. Домбругов (72) Автор изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летии

Великой Октябрьской социа;истической революции (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОЧАСТИЦ

Изобретение касается телевизионных считываюших устройств, используемых, например, для измерения числа и плошади частиц, произвольно распределенных на плоскости носителя иэображения, в частности для анализа алмазных и других абразивных порошков.

Известно устройство для измерения микрочастиц, содержащее телевизионный датчик с отклоняющей системой, подключенный к блску развертки и к блоку управляющих сигналов, соединенному с дискриминатором и с блоком развертки. При анализе частиц малого размера их изображение проецируется на мишень передаюшей трубки при помоши оптического микроскопа, предел разрешаюшей способности которого соизмерим с длиной волны просвечиваюшег излучения и составляет около 1 .1км. Анализ микрочастиц, размеры к тсрых меньше нескольких микрон, невозможен.

Белью изобретения является повышение точности и надежности устройства в работе.

Для этого в устройство введены после довательно соединенные фильтр, детектор, первая дифференцируюшая цепь, одновибратор, вторая дифференцируюшая цепь, элементы И, ИЛИ и триггер, один иэ выходов .которого соединен с первым ключом, а . другой подключен через второй ключ, соединенный с генератором, к телевизионному датчику, причем первый ключ соединен с блоком управляюших сигналов и с блоком ð развертки, а выход детектора подключен ко второму входу элемента И, На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 показаны варианты расположения сканируюшего луча относительи но анализируемой частицы; на фиг. 3 эпюры напряжений в соответствующих точках схемы.

Устройство состоит иэ телевизионного датчика 1, блока развертки 2, содержаше2О ro генератор вертикального о1клоиеиия, который выполнен B виде генераторов 3 и

4 ступенчатого напряжения, смесителя 5 и генератора 6 ступенчатого тока. Генератор 3 формирует напряжение с колич.— р cTBQM сту 19«< <<< равны v< числу строк ра»5042 1 5 поженнц, а генератор 4 - с количеством ступеней, равным максимально возможному числу строк в пределах развертки одного пятна. Устройство содержит также генерат р горизонтального отклонения, выполненный в виде генератора 7 пилообразного ломаного напряжения, выходной каскад

8 пилообразного ломаного тока, схему 9сравкения, блок 10 управляющих сигналов, содержащий дифференцирующий кан..л, в ко10 тором последовательно включены дифференцируюшая цепь 11, ограничитель 12 и триггер 13, и интегрирующий канал, в котором последовательно ьключены интегрирующая цепь 14, огреничите.а 15, дифференцируюшая цепь 16, ограничитель 17, а также ограничитель 18, связанный с выходом дифференцирующей цепи 16 и дискриминатора 19, связанного с блоком управляющих сигналов 10.

Телевиэионнь;л датчик 1 содержит колонну 20 с установленными на ней отклоняющей системой 21 и детектором излучения 22, выход которого через видеоусилитель 23 связан с 6> жом управляющих сигналов 10 и с фильтром 24, к которому последовательно подключены детектор 25, дифференцирующая цепь 26, одновибратор 27, дифференцирующая,цепь 28, элемент И 29, связанный также с выходом детектора 25, элемент ИЛИ;30, связанный также со схемой 9 сравгэния блока развертки 2 и триггер 31, соединенный с ограничителем 17 интегрирующего канала блока управляющих сигналов

10. К одному выхо у триггера 31 подключен ключ 32, уста.;овленный между ограничителем 12 и триггером 13 блока управляющих, сигналов, а к другомуключ 33, установленный между генерато- щ ром вобуляции 34 и отклоняющей системой 21 телевизионного датчика 1.

В режиме поиска импульсом синхронизации строк, снимаемым со схемы сравнения 9, триггер 31 устанавливается в 4д такое состояние, при котором ключ 32 разомкнут, а ключ 33 замкнут. При этом система развертки осуществляет построчное (пс горизонтали) перемещение луча, Одновременно сий ал вобуляции от гене- щ ратора 34 через ключ 33 поступает на отклоняющие катушки отклоняющей системы 21, заставляя электронный луч колебаться в вертикальном направлении с размахом прил арно в две строки и с часто- 55 той в несколько раз превышающей верхнюю частоту спектра видеосигнала (фиг.За!

Поскольку электронный пуч в этом случае нз пересекает границу изображения, гз выходе фильтра 24 сигнала нет, При 60

4 атом генератор 7 пилообразного ло.1 л ого напряжения вырабатыва .ò пилообразные. импульсы строчной частоты, à s генераторе вертикального отклонения работает только генератор 3 ступенчатого напря:;еция, Для формирования обратного хода строчной развертки и переброса: генератора 3 ступенчатого напряжения на очередную ступень используется импульс, образующийся на выходе схемы 9 сравнения в момент, ког. а уровень сигнала на выходе выходного каскада 8 пилообразного ломаного тока достигает заданного, соответствующего максимальному отклонению пуча по горизонтали, При попадании электронного луча на границу иэображения (фиг. Зб) на выходе фильтра 24 появляется сигнал (фиг, 2а), воздействующий через ряд промежуточных цепей на григгер 31, который перебрасывается в положение, соответствующее замыканию ключа 32 и размыканию ключа 33, При этом замыкается цепь следящей развертки и прекращается вобуляция элктронного луча.

Одновременно на вход блока 10 управляющих сигналов с выхода видеоусипителя 23 поступает видеосит нал, переводящий систему в режим слежения, при котором скорости перемещения луча в прямом и обрат1 пом направлениях одинаковы, поэтому форма видеосигнала на выходе видеоусилителя 23 им ет вид импульса . врезками (фиг. 26), возникающими в момент пересечения электронным лучом границ пятна, Видеосигнал подается на дифференцируюшую и интегрирующую цепи 11 и 14, на выходах которых обгаэуются сигналы, показанные на фиг. 2в, г, После ограничения отрицательные им« пульсы продифференцированного сигнала (фиг. 2) поступают на ."енератор 4, в котором создается ступенчатое напряженче с количеством ступеней, равным количеству импульсов в сигнале. Одновременно ,этот сигнал поступает на управляющий

1, триггер 13, в котором формируются импульсы (фиг. 2е), используемые для управления генератором 7 пилооб1.возного ломаного напряжения в режиме слежения, По окончании режима слежения (раэвертки пятна) генератор 4 и триггер 13 и 31 приводятся в исходное состояние .импульсом сброса, Последний формируется из проинтегрированного видеосигнала (фиг.2г) путем его ограничения в блоке 15 (фиг,2ж), дифФеренцирования полу-.енного прямоугольного импульса (фиг. 2з) в цени 16 и срезания положи льного импульса в сигнале ограничителем 17. Длит-.пьность импуль-!

cB HQ BMxo, t . огp 1HHчитс:: Isf 1 5 (фнг. 2 ж) 504215 пропорциональна площади изображения чаoòèöü, а число импульсов за время развертки одного кадра pGBHo количеству частиц, Анализ размеров частиц и их регистрация осуществляются многоканальным дискриминатором размеров 19, Для обеспечения нормальной работы устройства необходимо, чтобы ключ 32 был замкнут только в режиме слежения, а при повторном попадании луча на изображение обработанной частицы - размыкался. Это достигается тем, что при повторном попадании луча на частицу в результате прочерчивания последующих строк в режиме поиска (фиг. Зв), электронный луч в процессе вобуляции не пересекает верхней границы частицы, а следовательно не создает сигнала вобуляции на выходе фил тI ра 24. Предотвращение ложных срабатываний, которые могут возникать при повторном попадании электронного луча на обработанную частицу из-за неперпендикулярности границы частицы к направлению строчной развертки (фиг. Зг), осуществляется благодаря применению дифференцирующей цепи 26, одновибратора 27, дифферен цируюшей цепи 28 и элемента И, 29.

При возникновении импульса на выходе детектора 25 (фиг. 2и) он поступает на элемент И 29 и одновременно на дифференцируюшую цепь 26. Положительный импульс с выхода дифференцируюшей цепи запускает одновибратор 27. Длительность импульса одновибратора (фиг. 2к) выбирают такой, чтобы она заведомо перекрывала длительность переходного процесса, возникающего при пересечении вобулированным лучом наклонной границы анали1зируемого объекта. При этом импульс на .

I выходе элемента И 29 возникает только в том случае, если сигнал на выходе детектора 25 по длительности окажется больше, чем длительность импульса одновибратора 27 (пунктирная кривая HG фиг, 2и), так как при этом продифференцированный импульс, соответствующий срезу импульса одновибратора (фиг. 2л), совпа1О дае- с импульсом на выходе детектора.

Если же импульс на выходе детектора короче импульса одновибратора (сплошная кривая на фиг. 2и), он не создает импульса на выходе элемента И 29, и тем са1к мым предотвращает устройство от ложного срабатывания.

Формула изобретения

20 Устройство для измерения микрочастиц, содержащее телевизионный датчик, подключенный к блоку развертки и к блоку управ.ляющих сигналов, соединенному с дискриминатором и ". блоком развертки, о т—

2б л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельк ,повышения точности и надежности устрс1;-ства в работе, в него введены последов;— тельно соединенные фильтр, детектор, пер

: вая дифференцируюшая цепь, одновибратор

30 вторая дифферент ирующая цепь, элементы

И, ИЛИ и триггер, один иэ выходов которого соединен с первым ключом, а друг.-:.и подключен через второй ключ, соединенн1rA с генератором, к телевизионному датчик причем первый ключ соединен с блоком управляющих сигналов и с блоком развертки, а выход детектора подключен ко второму входу элемента И.

504215

U юг. 2

Фиг. 3

Редактор Е. Кравцова

Заказ 102 тиР Ц51 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

V !

U !

V и и

Составитель Н. Баганова

Техред А. Демьянова КорректорН. Бугакова