Пылемер

Пылемер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для измерения в массовой концентрации частиц пыли в различных газовых средах и может найти применение в системах контроля и охраны окружающей среды. Цель - повышение точности и надежности пылемера. Принцип действия пылемера основан на зависимости частоты колебаний механического вибратора от его массы. Для повышения точности и надежности в пылемере в качестве вибратора - зонда применена тонкостенная диэлектрическая трубка, закрепленная на двух крутильных нитях-растяжках. Осаждение частиц пыли на поверхность трубки производится с помощью электростатической системы, включающей два запрессованных в материал трубки полуцилиндрических электрода, через одну из растяжек подключенных к положительному выводу источника высокого напряжения. Отрицательный вывод источника соединен с электродами коронного разряда, расположенными в потоке исследуемой газовой среды. Прием колебаний вибратора производится с помощью электродинамической системы, включающей полюса постоянного магнита и рамку. Роль подвижной рамки выполняют полуцилиндрические электроды, соединенные перемычкой и через растяжки подключенные к разделительному трансформатору. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЗ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1564520 A 1 (51)5 С 01 N 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н етОЕСКОММ СВИДЕтЮЛЬСтВМ (54) ПЫЛ):М) .Р

Целью изобретения является повышение точности и надежности пылемера, На чертеже показана конструкция предлагаемого пылемера.

Пылемер состоит из диэлектричес." кой трубки ) с запрессованными полуцилиндрическими .электродами, электропроводящих растяжек 2 и 3, электропроводящей перемычки 4, соединяющей электроды, источника 5 высокого

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г}РИ ГКНТ CCCP (21) 4044392/24-25

1 (22) 24.02.86 (46) )5.05.90..Áþë. У )8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промьппленности и Пермский государственный университет им. М,Горького (72) Г.А.Прохоров и А.Г.Прохоров (53) 543. 275.3 (088.8) (56) Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли.

М.: Химия, 1978, с. 59.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1492907, кл. G 01 N 15/02. (57) Изобретение предназначено для измерения в массовой концентрации частиц пыли в различных газовых срем

: дах и может найти применение в сис темах контроля и охраны окружающей среды. Цель — повышение точности.и надежности пылемера. Принцип действия пылемера основан на зависимости часИзобретение относится к устрой ствам для определения массовой концентрации твердых. частиц, взвешенных в различных газах, и может быть использовано для оперативного контроля запыленнбсти воздуха в жилых и производственньм помещениях, а также для автоматизации технологических процессов, включающих распыление исходньм компонентов. тоты колебаний механического вибратора от его массы. Для повышения точности и надежности в пылемере в качестве вибратора-зонда применена тонкостенная диэлектрическая трубка, закрепленная на двух крутильных нитях-растяжках. Осаждение частиц пыли на поверхность трубки производится с помощью электростатической системы ° включающей два запрессованных в материал трубки полуцилиндрических электрода, через одну из растяжек подключенных к положительному выводу источника высокого напряжения. Отрицательный вывод источника соединен с электродами кбронного разряда, расположенными в потоке исследуемой газовой среды. Прием колебаний вибратора производится с помощью электродинамической системы, включающей полюса постоянного магнита и рамку.

Роль подвижной рамки выполняют полуцилиндрические электроды, соединенные перемычкой и через растяжки подключенные к разделительному трансформа" тору, 1 ил.

1564520

У

55 напряжения, электродов 6 коронного разряда, полюсных наконечников магнита или двух отдельных постоянных магнитов 7 и 8, разделительного трансформатора 9 и немагнитного, непроводящего газохода 10.

Устройство работает следующим образом.

Частицы пыли, проходя вместе с потоком газа мимо электродов 6 коронного разряда, приобретают отрицательньп1 электрический заряд и затем притягиваются положительно заряженными полуцилиндрическими электродами. Частицы оседают на поверхйость трубки 1 и удерживаются на ней, поскольку диэлектрический материал трубки препятствует стеканию зарядов. Частицы, коснувшиеся неизолированной поверхностц верхней растяжки 2, разряжаются и уносятся потоком газа, не влияя на дальнейшую работу прибора, Однако, благодаря малой поверхности растяжки 2 число таких частиц мало и они не вносят сколько-нибудь существенной погрешности в результат измерения концентрации пыли. Измерение частоты колебаний может производиться в режиме свободных колебаний.

Полуцилиндрические электроды, соединенные перемычкой 4, образуют одновитковую рамку. При движении этой рамки в поле магнитов 7 и 8 в ней наводится ЭДС синусоидальной формы с частотой колебаний рамки, через разделительный трансформатор поступающая в электронную схему измерения. Возбуждение вибратора производится путем пропускания через вторичную обмотку трансформатора короткого импульса тока. HPH ToM, PBMKG BbIIIoJIHHet Роль электродинамического преобразователя аналогично электроизмерительным стрелочным приборам. Автогенераторный режим измерений во многих отношениях является предпочтительным. При этом вибратор выполняет в электронной схеме роль резонансного контура, а его колебания не затухают.

Градуировка пылемера, т.е. задание точного коэффициента пропорциональноности между массовой концентрацией и например, числом на цифровом индикаторе производится за счет определения необходимого объема пропускаемой через прибор пробы газовой среды.

Для обеспечения достаточно высокой точности измерения стабильность объе5 !

О

40 ма отбираемой пробы должна быть не меньше l . Поверка пылемера может производиться путем пропускания через него пробы с заранее известной массовой концентрацией частиц.

Очистка поверхности вибратора от частиц пыли производится путем переключения полярности источника высокого напряжения на обратную. При этом полуцилиндрические электроды отталкивают одноименно заряженные частицы, которые удаляются при дополнительной продувке небольшого количества газовой среды. В этом случае коронный разряд почти не совершается, а осаждения частиц не происходит.

В сильно запыленных средах более целесообразно продуть пылемер некоторым количеством газа из специального баллона.

Пусть, масса трубки m = 10 кг (100 мг), радиус трубки R равен 10 м (1 см), а куртильная.жесткость нити равна 1О Н и. Тогда, по приведенной формуле частота колебаний вибратора равна 5 Гц, а чувствительность прибора по массе 0,1 мг. При отборе пробы со скоростью 20 л/мин и времени отбора 5 мин чувствительность по массовой концентрации 1 мг/м

Погрешность измерений для прототипа 5-8 . Для предлагаемого устройства погрешность не превысит l .. Следовательно, предлагаемый пылемер по сравнению с прототипом дает повьппение точности как минимум в 5 раз. Отсутствие хрупкого кристаллического .вибратора позволяет повьппать надежность пылемера.

Формула изобретения

Пыпемер, состоящий из механического вибратора-зонда, закрепленного на упругих растяжках в трубопроводе, системы электростатическдго осаждения пыли, содержащую источник высокого напряжения, подключенный к электродам коронного разряда, один из которых размещен на зонде, а другой — в исследуемом объеме, разделительного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к электродам, а первичная - к выходу генератора возбуждения и входу измеритеI ля частоты свободных колебаний зонда магнитов, полюса которых перпендикулярны трубопроводу, о т л и ч а ю—

Составитель В,Крутин

Редактор Т.Парфенова Техред M.Õoäàíè÷ Корректор И.Муска

Тираж 499

Заказ 1155.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1564520

6 шийся тем, что, с целью повы- трода, размещенных в материале трубшениа точности и надежности пыле- ки, а полуцилиндрические электроды мера, зонд выполнен в виде диэлектри- подключены к выводам первичной обмотческого цилиндра а система электро- ки разделительного трансформатора

У

5 статического осаждения частиц пыли через растяжки и соединены между сосадержит два полуцилиндрических элек- бой токопроводящей перемычкой.