Подсчитать число пузырьков воздуха, Требуется помощь в оценочном расчете Опции

[Vishv]

Доброго времени суток уважаемые форумчане!

Столкнулся с задачей из названия темы.

Суть задачи: по вертикальной стеклянной трубке диаметром 10 мм заполненной жидкостью изредка всплывают отдельные пузырьки
воздуха диаметром 0,2-0,5 мм.
Положение пузырьков - любое в поперечном сечении трубки.
Пузырьки всегда всплывают по одиночке.
Вот число этих пузырьков и надо подсчитать, желательно наиболее простым способом.
Пока остановился на следующей схеме:
Сверхярким светодиодом с узкой диаграммой направленности (м.б. и с коллиматором) просвечиваю трубку в горизонтальном
направлении.
Перпендикулярно лучу светодиода просматриваю трубку фотодиодом.
При появлении пузырька в луче светодиода на выходе фотодиода появляется импульс (ну как пылинка в солнечных лучах).
Вроде бы все должно работать (да и глазом эти пузырьки хорошо различаются - попробовал).
Однако при попытке как-то прикинуть схему обработки сигнала фотодиода понял, что окончательно запутался в оптике вообще и
в оптоэлектронике в частности.

Помогите хотя бы оценочно определить уровень сигнала на выходе фотодиода в этой конструкции, при условии, что светодиод имеет эффективность (если я правильно понял термин, ну запутался я в оптических терминах) 250 лм/Вт.

[Vishv]

Спасибо всем откликнувшимся!
Конечно первое, что пришло в голову это естественно поставить видеокамеру и заняться обработкой изображения
Однако это подразумевает наличие РС со всеми вытекающими последствиями...
Идея с капилляром на выходе и датчиком проводимости была проверена, но, как и указала Xenia, пузырьки упорно не желали лезть в капилляр поодиночке, кроме того этот метод требует предварительного удаления воздуха из системы.
Идея Xenia по использованию оптической мышки требует проверки, но что-то мне подсказывает, что без дополнительной оптики тут не обойтись. Сенсор мышки работает только при условии хорошей фокусировки изображения на матрицу, ну и еще микроконтроллера для извлечения информации (подразумевается, что РС нет).

Ну и собственно возвращаясь к моему первому посту...
Я собственно хотел бы разобраться в методике оценки сигнала фотодиода
Что-то вроде такого:
1. Берем светодиод, подаем на него ток I, по datasheet вычисляем некую характеристику полученного пучка света (вот тут я и запутался)
2. Путем геометрических построений и вычислений (каких?, хотя бы назовите опорные термины) определяем количество света попадающего
на фотодиод.
3. Зная количество света по datasheet вычисляем ток фотодиода.

Собственно говоря мне нужна цепочка физических величин: I светодиода -- ....... -- I фотодиода.

Заранее благодарен

[Егоров]

Я собственно хотел бы разобраться в методике оценки сигнала фотодиода
Что-то вроде такого:
1. Берем светодиод, подаем на него ток I, по datasheet вычисляем некую характеристику полученного пучка света (вот тут я и запутался)
2. Путем геометрических построений и вычислений (каких?, хотя бы назовите опорные термины) определяем количество света попадающего
на фотодиод.
3. Зная количество света по datasheet вычисляем ток фотодиода.

Из любой задачи нужно аккуратно вырезать десять посторонних.
Зная количество света... А нужно Вам его знать?
Вычисляем некую характеристику... А нужна эта характеристика, как таковая?
Задача сводится к организации режима активной области фотодиода (не должен быть в насыщении), желательно в зоне наилучшей чувствительности, если есть характеристики фотодиода можно ее выбрать.
А дальше регистрация более-менее резких изменений в его проводимости (фототока). Это усиление на переменном токе и какой-то гистерезисный компаратор. Хороший ФНЧ для удаления шумов и пульсаций светодиода.
Скорость движения пузырька , наверное, небольшая и "переменный ток" тут очень условная величина, но нужно уйти от постоянной составляющей, регистрировать только относительно резкие приращения
Важно, чтобы оптически контролируемая зона была как можно уже, чтобы этот пузырек занимал в ней достаточно большую относительную площадь.
Или Вам обязательно все это решить на 100 МГц процессоре с решением системы дифуравнений и четко детерминированными характеристиками совершенно нестабильных реальных устройств?