Устройство для измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

Устройство для измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 1ц 479994

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.73 (21) 1946692/26-25 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по aeRBM изобретений Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29 (51) М. Кл. G 01п 15/00 (53) УДК 541.12.035 (088.8) и откоытнй

Дата опубликования описания 01.12.75 (72) Авторы изобретения

В. И. Турубаров, В. В. Румянцев, Л. Д. Гаранин, В. И. Козаченко, Е. А. Лепорская, Л. А. Нейман и Б. И. Попов

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЯ

Изобретение относится к технике измерения концентрации диеперсной фазы аэрозоля и может быть использовано в различных отраслях промышленности и медицины.

Известно устройство для непрерывного измерения запыленности газов путем зарядки аэрозольных частиц в поле унилолярното коронного разряда. Устройство содержит заурядную и измерительную камеры, воздуходувку, высоко вольтный модулятор, усилитель, выпрямитель, индикатор. При продувании с помощью воздуходувки исследуемого аэрозоля через поле импульсно го коронного разряда зарядной камеры аэрозольные частицы за ряжаются. Заряд частиц в измерительной камере преобразуется,в иы пульсы,напряжения с частотой коронного разряда и амплитудой, пропорциональной концентрации. Импульсы напряжения усили ваются и выпрямляются. Ток на выходе выпрямителя, измеряемый индикатором, п ропорционален концентрации дисперсной фазы аэрозоля.

Основным недостатком известного устройства является невозможность измерения сверхмалых концентраций вследствие того, что пороговая чу всъвительность этого устройства ограничена уровнем собственных шумов усилителя.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройспво,введен формирователь импульсо в, вход которого через схему задержки под ключен к выходу |модулятора, а выход формиро5 вателя подключен ко входу схемы управления ключом, выключенным между усилителем и индикатором так, что передвижной контакт подсоединен к усилителю, а неподвижные контакты соединены с индикатором и нагру10 зочным резистором.

На чертеже по казана блок-схема предложенного устройства для измерения диоперсной фазы аэрозоля.

В трубе последовательно по направлению

15 движения аэрозольного,потока установлены зарядная 1 и измерительная 2 камеры и воздуходувка 3. Электроды зарядной камеры 1 соединены с высоковольтным модулятором 4, формирующим уни|полярные импульсы IBblco2о кого напряжения. Электроды измерительной камеры 2 соединены со входом измерительного усилителя 5. К выходу усилителя 5 подключается синхронный накопитель б,,содержащий индикатор в в иде интегрирующего ,прибора 7, нагрузочный резистор 8 и ключ 9.

Контакты 10,,11 и 12 ключа подсоединяют к выходу усилителя либо интеприрующий прибор, либо нагрузочный резистор, величина сопротивления которого равна внутреннему зо сопротивлению интегрирующего прибора, У п479994 ра вление работой ключа 9 синхронного накопителя осуществляется блоком синхронизации, содержащим фор мирователь импульсов

13 и схему задержки 14.

Измерения производятся следующим образом.

На электроды зарядной камеры 1 с выхода,высоKQIBOJIbTHQTO модулятора 4,подаются импульсы уни полярного напряжения прямоугольной формы UI длительностью т> и час1 тото" F = —. Исследуемая аэрозоль прокат чивается через трубо про вод с помощью воздуходувки 3. Между электродами зарядной камеры в течение времени т происходит коронный разряд. Аэрозольные части цы, пролетающие за это время через зарядную камеру, приобретают электрический заряд. 3аряженные частицы, пролетая через измерительную камеру 2, создают на ее электроде импульсы напряжения длительностью г2, амплитуда Uz которых пропорциональна концентрации аэрозольных частиц. Передний фронт этих импульсов сдвинут относительно переднего фронта импульсов короны на время тз пролета заряженной частицы от заурядной камеры до измерительной, Импульсы короны за пускают схему задержк и 14. С .выхода схемы задержки 14 на вход формирователя 13 подаются импульсы

U3, задержанные относительно импульсов короны UI на время тз. Формирователь 13 вырабатьпвает им пульсы U4 частотой F длительностью л и амплитудой, достаточной для срабатывания ключа 9, Контакты 10 — 11 ключа подключают к выходу измерительнохо усилителя 5 интеприрующий прибор 7 на время длительности импульса напряжения

U>, снимаемого с электрода измерительной ,камеры. В интервалах между им пульсами усилитель 5 отключается от интегрирующего прибора и подключается через .контакты 10—

12 ключа 9 к нагрузочному резистору 8. Амплитуда импульса напряжения U2, снимаемого с электрода измерительной:камеры 2, при малой концентрации аэрозольных частиц может быть меньше уровня собственных шумов, под веденных ко входу усилителя 5, В этом случае на вход интегрирующего прибора 7,при замыкании контактов 10 — 11

5 ключа 9 с частотой F с выхода усилителя 5 поступают синхронная и асинхронная составляющие шума, содержащие полезный сигнал в виде им пульсов,длительностью т2. Выходная величина интегрирующего прибора изме10 няется под действием полезного сигнала и синхронной составляющей шума. Однако фаза полезного сипнала постоянна, а фаза синхронной помехи случайна. Если амплитуда шумовой помехи на несколько порядков пре15 вышает амплитуду полезного сигнала, то .потребуется значительное время на капления, чтобы интегральная, величина полезного сигнала превысила интегральную величину синхронной ломехи.

20 При синхронном накоплении на выходе интегратора можно получить сколь угодно большое отношение сигнал/шум за счет увеличения времени íàко пления.

Если время накопления принять постоян25 ным, то выходная величина интегрирующего прибор а будет про порциональна измеряемой концентрации,;причем, можно измерять сколь угодно малые концентрации дисперсной фазы аэрозоля, 30

Предмет изобретения

Устройство для .измерения, концентрации диаперсной фазы аэрозоля, содержащее воздуховку, зарядную камеру, подключенную к

З5 выходу высоковольтного модулятора, измерительную,камеру, с,подсоединенными к ней последовательно усилителем, детектором, индикатором, отличающееся тем, что, с целью по вышения точности измерений, вве40 ден формирователь им пульсов, вход которого через схему задержки подключен к выходу модулятора, а выход формиро вателя подключен ко входу схемы управления ключом, включенным .между усилителем и индикато45 ром так, что передвижной контакт подсоединен к усилителю, а нвподвижные контакты— к индикатору и нагрузочному резистору.