Устройство для измерения массовой концентрации аэрозоля

Устройство для измерения массовой концентрации аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике измерения аэрозольного загрязнения воздуха. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения определения поверхностной концентрации и удельной поверхности частиц. Величину поверхностной концентрации определяют по величине тока утечки с фи8 9 (Л СХ) СЛ сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5046 01 N 15 00 ц!

4 „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3906041/31-25 (22) 05.06.85 (46) 07.02.87. Бюл. Ф 5 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) В.И.Козаченко и Л.A.Íåéìàí (53) 543.275(088.8) (56) Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли.

M.: Химия, 1978, с. 102-108.

Авторское свидетельство СССР

Ф 882303, кл. G 01 N 15/00, 1979.

„„Я0„„1288551 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ A3P030ЛЯ (57) Изобретение относится к технике измерения аэрозольного загрязнения воздуха. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения определения поверхностной концентрации и удельной поверхности частиц. Величину поверхностной концентрации определяют по величине тока утечки с фи12885 льтрующего элемента (ФЭ) 1 на измерительный электрод 14, установленный на изоляторе 13 и прижимаемый к ФЭ 1 штоком 11 поршня 10, размещенного в патрубке 7 воздухозаборного канала, за счет разрежения, создаваемого узлом 17 прокачки газа. Ток утечки с ФЭ 1 обусловлен оседающими на нем аэрозольными частицами (АЧ), приобретающими заряд между потенциальным электродом 9, установленным на изоляторе 8, и заземленным электродом (патрубком 6), на которые подается высокое напряжение с источника 20.

Для определения массовой концентрации ФЭ 1,. установленный в каретке 2, механизмом 3 перемещения устанавливают в зазор между источником 4 и детектором 5 радиоактивного излучения

51 до и после отбора пробы. Величина сигнала от чистого ФЭ 1 с детектора

5 запоминается на время отбора пробы в блоке 18 определения массовой концентрации и по окоячании отбора пробы вычитается из сигнала от ФЭ с осадком АЧ. Величину радиуса Саутера определяют в блоке 15 интегрированием за время отбора пробы текущего значения сигнала с измерительного электрода 14 и делением результата на значение сигнала с выхода блока 18 с соответствующим коэффициентом пропорциональности. Последовательность выполнения операции задается блоком 19 управления (программным устройством), а возврат поршня 10 в исходное состояние по окончании отбора пробы — пружиной 12. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров аэрозоля и может быть использовано при контроле окружающей среды и технологичес- 5 ких процессов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения определения поверхностной концентрации и удельной поверхности частиц аэрозоля.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит фильтрующий элемент 1, установленный в каретке

2, связанной с механизмом 3 перемещения, источник 4 и детектор 5 радиоактивного излучения, установленные вне воздухозаборного канала, образованного патрубками 6 и 7. При этом источник 4 и детектор 5, а также патрубки 6 и 7 установлены с зазором для размещения каретки 2 и размещены симметрично и ортогонально к плоскости перемещения каретки 2.

В патрубке 6 на изоляторе 8 перед фильтрующим элементом установлен электрод 9 для создания коронного разряда. В качестве второго (заземленного) электрода служит сам патрубок 6, выполненный из проводящего

2 материала. В патрубке 7, связанном с атмосферой, расположен поршень 10 с пустотелым штоком 11. К поршню 10 прикреплен один конец возвратной пружины 12, второй конец которой жестко зафиксирован. На торце пустотелого штока 11 на изоляторе 13 ус- тановлен сетчатый измерительный электрод 14, электрически связанный с первым входом блока 15 определения поверхностной концентрации и удельной поверхности частиц. На боковой поверхности штока 11 имеется отверстие 16, через патрубок 7 связанное с узлом 17 прокачки газа. Детектор 5 радиоактивного излучения электрически соединен с первым входом блока 18 определения массовой концентрации аэрозоля, подключенного выходом к второму входу блока 15 определения поверхностной концентрации и удельной поверхности. Блок 19 управления подключен управляющими выходами к управляющим входам блока 17 прокачки газа, механизма 3 перемещения каретки, блока 18 определения массовой концентрации аэрозоля и блока 15 определения поверхностной концентрации и удельной поверхности. К электроду

9 для создания коронного разряда подключен источник 20 высокого нап1288 ряжения, второй вывод которого заземлен и подключен к латрубку 6.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу с блока 19 управления механизм 3 перемещения устанавливает каретку 2 с фильтрующим элементом 1 в зазор между источником 4 и детектором 5 радиоактивного излучения. Величина потока радиоактивного излуче- 10 ния, прошедшего через чистый фильтрующий элемент 1, преобразуется детектором 5 в электрический сигнал, который поступает на вход блока 18 определения массовой концентрации аэрозоля. По сигналу с блока 19 управления, поступающему на управляющий вход блока 18, значение электрического сигнала, соответствующее плотности чистого фильтрующего эле- 20 мента 1, запоминается схемой выборки и хранения, входящей в состав блока

18. Далее по сигналу блока 19 управ— ления механизм 3 перемещения устанавливает каретку 2 с фильтрующим элементом 1 в зазор между патрубками 6 и 7. Сигналом с блока 19 управления включается узел 17 прокачки газа, создающий разрежение в воздухозаборном канале. Аэрозольные частицы за счет этого разрежения затягиваются в воздухозаборный канал, пролетают в зоне между электродами 9 и 6 для создания коронного разряда, на которые с источника 20 подано 35 высокое напряжение, и приобретают электрический заряд, пропорциональный их поверхности. Затеи аэрозольные частицы осаждаются на фильтрующем элементе 1 и передают ему свой заряд. 40

При включении узла 17 прокачки газа в патрубке 7 за фильтрующим элементом 1 создается разрежение, вследствие чего под действием атмо- 45 сферного давления поршень 10, установленный в сообщающемся с атмосферой патрубке 7, приходит в движение по направлению к фильтрующему элементу 1 и прижимает к нему сетчатый 5р измерительный электрод 14, установленный на изоляторе 13 на торце пустотелого штока 11 поршня 10. При этом поток газа, протягиваемый через фильтрующий элемент 1, проходит че- 55 рез сетчатый измерительный электрод

14, пустотелый шток 11, отверстие 16 в штоке 11 и далее по патрубку 7 в узел 17 прокачки газа.

551 4

Заряд с фильтрующего элемента 1, обусловленный осаждающимися на нем аэрозольными частицами, стекает на измерительный электрод 14, прижатый к его поверхности, и поступает на первый вход блока 15 определения поверхностной концентрации и удельной поверхности, где усиливается усилителем и подается на вход интегратора, на вход сброса которого с блока 19 управления одновременно с сигналом включения узла 17 прокачки газа поступает сигнал, разрешающий интегрирование. Сигнал на выходе усилителя

21 представляет собой текущее значение поверхностной концентрации аэрозоля.

По окончании отбора заданного объема аэрозоля по сигналу с блока 19 управления узел 17 прокачки газа выключается. При этом давление в патрубке 7 выравнивается с атмосферным и поршень 10 под действием возвратной пружины 12 возвращается в исходное положение, отводя от фильтрующего элемента 1 измерительный электрод 14.

Далее по сигналу с блока 19 управления механизм 3 перемещения каретки 2 устанавливает ее вместе с фильтрующим элементом 1 в зазор между источником

4 и детектором 5 радиоактивного излучения. Величина потока радиоактивного излучения, прошедшего через фильтрующий элемент 1 со слоем осадка аэрозольных частиц, преобразуется детектором 5 радиоактивного излучения в электрический сигнал, который поступает на вход блока 18 определения массовой концентрации аэрозоля, где сравнивается с калибровочным значением для чистого фильтрующего элемента. Результирующий разностный сигнал, пропорциональный плотности осадка аэрозольных частиц; соответствует среднему за время отбора пробы значению массовой концентрации аэрозоля. Сигнал с выхода блока 18 подается на второй вход блока 15 определения поверхностной концентрации и удельной поверхности, где он преобразуется по соответствующему алгоритму в величины, соответствующие сред-. ним значениям поверхностной концентрации и удельной поверхности частиц аэрозоля.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения массовой концентрации аэрозоля, содер 1288551 ки, установленные симметрично и ортогонально к плоскости перемещения каретки с зазором для ее размещения источник и детектор радиоактивного излучения, установленные вне воздухозаборного канала с зазором для

Составитель Д. Громов

ТехРед И. Верес

Корректор Е.Рошко

Редактор А.Шишкина

Заказ /799/40

Тираж 799

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 жащее фильтрующий элемент, установленный в каретке, соединенной с механизмом перемещения каретки, размещенные в пробоотборном канале, содержащем входной и выходной патрубразмещения каретки симметрично и ортоГонально плоскости ее перемещения, узел прокачки газа, блок определения массовой концентрации аэрозоля, вход которого соединен с выходом детектора радиоактивного излучения, и блок управления, управляющие выходы которого подключены к управляющим входам блока определения массовой концентрации аэрозоля, узла прокачки газа и механизма перемещения каретки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональ— ных воэможностей устройства за счет обеспечения определения поверхност— ной концентрации и удельной поверхности частиц аэрозоля, оно дополнительно содержит коронирующий электрод, подключенный к ис точ «гику высокого напряжения и установленный ва входном патрубке перец фильтрующим элементом, измерительный электрод, выполненный с возможностью контактирования с поверхностью фильтрующего элемента, противоположной плоскости осаждения частиц аэрозоля, причем измерительный электрод подключен к

10 первому входу блока определения поверхностной концентрации и удельной поверхности частиц, второй вход которого соединен с выходом блока определения массовой концентрации час15 тиц, а управляющий вход подключен к дополнительному управляющему выходу блока управления.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выходной

20 патрубок сообщен с атмосферой, измерительный электрод установлен на изолированном торце пустотелого штока поршня, установленного в выходном патрубке и снабженного возвратной

25 пружиной, а выходной патрубок соединен с узлом прокачки воздуха через дополнительный канал, выполненный в выходном патрубке, и отверстие в пустотелом штоке поршня.