Прибор для определения дисперсностии концентрации аэрозоля

Прибор для определения дисперсностии концентрации аэрозоля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ <)ВШОВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено !0.08.78 (21) 2655222/!8-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (51) Ч.Кл.з 6 01 N !5/02

G 01 N 21/2б

Государственный комитет по лелем изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.03.8!. Бюллетень № 9 (53) УДК 539.2!5.4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.03.8! (72) Авторы изобретения

Ъ

Э Г. Донченко, Г. В. Сидоров, В. И. Эпшт у,о, о»Оф,, и Н. Н. Кудинов Я Ф4ф „ 3 Ъ. йф с 7 е» /

Государственный проектный и научно-исследовфтельщ и ФГ(.» -,, :" / i» институт по комплексному проектированйЪ 4 .о."„-;,.„ полиграфических предприятий /

/ (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ

И КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЯ

Изобретение относится к технике определения параметров промышленных аэрозолей и аэрозольных загрязнений воздуха оптическими методами и может быть использовано в полиграфии, энергетике, медицине, в том числе при исследовании вентиляционных выбросов, определении уровня загрязнения воздуха промышленными предприятиями.

Известное устройство для измерения параметров аэрозолей содержит источник колл и миров а нного пучка света, распространяющегося через аэрозоль, фотоприемник света, рассеянного аэрозолем в заданном направлении, светофильтры, поляроиды, установленные на пути распространения света. Из анализа данных измерения рассеянного в аэрозоле света делается вывод о параметрах аэрозоля (1).

Известное устройство имеет большую погрешность измерения дисперсности аэрозоля, обладает невысокой чувствительностью по фототоку и не позволяет определять по данным измерения одновременно дисперсный состав и концентрацию частиц аэрозоля.

Известен фотоэлектрический прибор светорассеяния ФПС, содержащий осветитель, создающий коллимированный пучок света, проходящего через исследуемую среду, узел визирования рассеянного света, установленного с возможностью углового перемещения относительно коллимированного пучка света, поляроиды, светофильт5 ры и фотоприемники, расположенные на пути коллимированного пучка света и по осн узла визирования. Коллпмированный пучок света, прошедший через среду, поглощается в поглотителе света, установлен10 ном на его пути (2).

Известное устройство обладает невысокой чувствительностью ввиду невозможности разделения сигнала и фоновой составляющей фототока и темнового тока фото15 приемника, особенно в области малых углов рассеяния света, а также обладает узким диапазоном изменения тока фотоприемника.

Целью изобретения является увеличение

20 точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что прибор дополнительно снабжен экраном с регулируемой яркостью свечения, расположенным в узле визирования.

Для увеличения точности сравнения яркости свечения экрана и высвечиваемого аэрозоля необходимо обеспечить одинаковый спектральный состав света от источни33 ка и экрана.

811108 где dp — видимый диаметр коллимирован25 ного луча;

$, — площадь экрана 10;

ЛКр — телесный угол, в пределах которого рассеянный свет попадает в фотоприемник 9.

Значения р и определены выше. Значение i., d„p„A Wp являются конструктивными параметрами предлагаемого прибора.

В результате лабораторной проверки определено, что чувствительность прибора составляет О, 008 мг/л по свинцовому аэрозолю, диапазон диспероности — более

0,1 як.и.

Прибор для определения дисперсности и концентрации аэрозоля, содержащий источник колли мированного пучка света, узел визирования рассеянного в аэрозоле света, 45 установленный с возможностью углового перемещения относительно коллимированного пучка света, поляроиды, светофильтры, фотоприемники, расположенные на пути коллимированного пучка света и по оси

50 узла визирования, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения прибор дополнительно снабжен экраном с регулируемой яркостью свечения, расположенным в узле визирования.

На фиг. 1 изображена схема прибора; на фиг, 2 — тарировочный график зависимости яркости экрана (фототока фотоприемника) от значения сопротивления на магазине сапротивлений.

Прибор содержит источник 1 (в качестве которого используется лазер) коллимированного пучка света, проходящего через аэрозоль 2, узел визирования 8 рассеянного в аэрозоле света, установленный с возможностью углового перемещения относительно коллимированного:пучка света, поляроиды 4 и б, светофильтры б и 7, фотоприемники 8 и 9 с одинаковыми характеристиками, расположенные на пути коллимированного пучка света и по оси узла визирования д, экран 10 с регулируемой яркостью свечения, раоположенной в узле визирования 8 в зоне .визирования аэрозоля 2. .Одинаковый спектральный состав света от источника и экрана обеспечивается светофильтрами б и 7 и светофильтром 11, расположенным на пути света от лампы 12, освещающей экран 10. Лампа 12 питается от стабилизированного источника электрического напряжения 18, а ее яркость регулируется магазином сопротивлений 14. Фотоприемник 8 коллимированного пучка света совмещен с поглощающим свет элементом 15, покрытым сажей или специальными пигментами. Угол рассеяния света отсчитывается по положению узла визирования 8 на угломерной шкале 1б. Измерение фототока приемников 8 и 9 производится приборами (17 и 18.

Дисперсность частиц определяется следующим образом. ,Сначала измеряется тарировочная характеристика (фиг. 2, зависимость яркости экрана 10 Q, пропорциональной фототоку фотоприемника 9, от значения сопротивления В, набранного на магазине сопротивлений 14 при заданных геометрических параметрах узла визирования 8) . Далее используется известная теоретическая зависимость индикатрис рассеивания света (абсольтные значения) для различных значений размера частиц в виде таблиц или графиков. Значение теоретических индикатрис обозначим 1(а).

Для измерения яркости рассеянного в аэрозоле 2 света производят регулировку яркости экрана 10 путем изменения значения сопротивления R на магазине сопротивлений 14 так, чтобы яркости экрана 10 и высвечиваемого аэрозоля 2 стали равными. Значение яркости аэрозоля определяется по тарировочной характеристике (фиг. 2). Относительное значение экспери,ментальной индикатрисы 1" определяется выражением

I "(а) = Q, {а, R) sin n.

Путем сравнения формы экспериментальной 1" (а) и теоретических 1(а) индактрис определяется значение параметра дифракции о = 2ла/Х, где а — радиус средней частицы аэрозоля 2; Х вЂ” длина волны излучения источника 1. Выбор одной из теоретических индикатрис определяет также абсолютное значение l(u).

Концентрация частиц определяется следующим образом. В дополнение к измеренному значению Q:(à, R) измеряется значение Q — фототок за счет всей мощности лазерного луча (на фотоприемнике 8). В результате объемная концентрация (объем частиц в единице объема аэрозоли) С, для фиксированного угла а определяется выражением

2 лс „Я.,(х, В) ° sin -з

3 QpSAWp /{g1

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Грин Х,, Лейн В. Аэрозоли — пыли, дымы и туманы. Л, «Химия», 1969.

6О

2. Инструкция по эксплуатации прибора светорассеяния ФПС-1 (прототип).

811108

Иг,нга с„„ /00 0

Ъ + 00 ф

7/

0 /О 20 30 И Л7 00 Rio+ аначенае набранное на иагатне сопра пи5лений р/

Составитель Е. Маллер

Техред Л. Куклина

Гедактор О. Филиппова

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 221/224 Изд. № 216 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5