УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ЧАСТИЦ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА Российский патент 1994 года по МПК G01W1/12 

Изобретение относится к экологии и найдет применение при контроле чистоты воздушного бассейна при метеорологических исследованиях с помощью привязных аэростатов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее приемник воздушного потока, соединенный через шарнир с тросом аэростата, в приемнике воздушного потока установлена рамка с элементом осаждения загрязняющих частиц, а на наружной поверхности приемника воздушного потока выполнено оперение, принятое в качестве прототипа.

Описанное устройство обладает невысокой степенью точности, так как не может контролировать большое число твердых частиц в атмосфере.

Целью изобретения является повышение точности путем увеличения концентрации осаждаемых частиц.

Цель достигается тем, что устройство для отбора проб загрязняющих частиц воздушного бассейна, содержащее приемник воздушного потока, соединенный через шарнир с тросом аэростата, в приемнике воздушного потока установлена рамка с элементом осаждения загрязняющих частиц, а на наружной поверхности приемника воздушного потока выполнено оперение, дополнительно содержит кронштейн, приемник воздушного потока выполнен в виде трубки Вентури, центр тяжести которой смещен в сторону выходного сопла, элемент осаждения загрязняющих частиц выполнен пористым, причем один конец кронштейна соединен с шарниром, а другой - с тросом аэростата.

Центр тяжести трубки Вентури вынесен относительно места ее закрепления на величину, обеспечивающую установку ее в вертикальное положение при отсутствии набегающего воздушного потока.

Такое выполнение устройства, в отличие от прототипа, обеспечивает контроль степени запыленности воздушного бассейна на любых доступных аэростату высотах. При этом за счет использования трубки Вентури, внутри которой установлена рамка с пористым элементом, представляется возможным за счет увеличения скорости потока в трубке надежно уловить твердые частицы, взвешенные в воздухе, даже при минимальных скоростях набегающего потока воздуха. В случае отсутствия движения воздуха (штиль) улавливаются частицы, спонтанно оседающие под действием силы тяжести, для чего трубка Вентури поворачивается на шарнире в вертикальное положение благодаря смещенному центру тяжести относительно этого шарнира.

Оперение, закрепленное к трубке Вентури, помогает ей развернуться "по потоку", благодаря чему увеличивается эффективность работы, а наличие кронштейна исключает возможность помех разворота со стороны троса аэростата.

На чертеже изображено устройство для контроля чистоты воздушного бассейна.

Элементы устройства соединены между собой следующим образом. К тросу 1 аэростата посредством втулок 2 закреплен легкий кронштейн 3. Втулки 2 могут быть обжаты на тросе либо затянуты зажимными болтами. Свободный конец кронштейна 3 снабжен карданным шарниром 4, на котором смонтирована с возможностью поворота трубка Вентури 5. Внутри последней установлена рамка 6 с пористым элементом 7. Корпус трубки Вентури 5 со стороны выходного сопла снабжен оперением 8, взаимодействующим с набегающим воздушным потоком (на чертеже показано стрелками). Трубке Вентури 5 вместе с оперением 8, рамкой 6 и пористым элементом 7 сбалансирована по весу таким образом, что его корпус при отсутствии набегающего потока (штиль) поворачивается входным соплом 9 вверх, а выходным 10 - вниз. Поворачивающий момент при этом выбирается таким, чтобы он был достаточен для преодоления трения в карданном шарнире 4.

Устройство работает следующим образом. На тросе 1 привязного аэростата закрепляют кронштейн 3 посредством зажимных втулок 2 вместе с трубкой Вентури 5, внутри которой установлена рамка 6 с пористым элементом 7. В качестве пористого элемента может использоваться, например, тонкий слой гигроскопичной ваты. Затем аэростат поднимают на необходимую высоту, вытравливая трос с помощью лебедки, и выдерживают на этой высоте необходимое время. При этом во время подъема и нахождения на высоте корпус трубки Вентури 5 разворачивается на шарнире навстречу набегающему потоку воздуха благодаря взаимодействию последнего с оперением 8. В случае отсутствия ветра (штиль) трубка Вентури благодаря смещенному относительно точки подвеса центру тяжести устанавливается вертикально, что способствует лучшему сбору на пористом элементе 7 загрязняющих воздух частиц.

После необходимой выдержки аэростат опускают, извлекают рамку с пористым элементом из трубки Вентури и исследуют количество, размеры и химический состав загрязнений на пористом элементе.

Предлагаемое устройство отличается простотой конструкции и эксплуатации. Оно позволяет вести сбор данных о чистоте воздушного бассейна в непосредственной близости от источников загрязнения, например, дымовых труб и т. п. Небольшая масса устройства позволяет использовать его на аэростатах малого объема. (56) Авторское свидетельство СССР N 41227, кл. G 01 W 1/02, 1933.

Использование: при контроле чистоты воздушного бассейна при метеорологических исследованиях с помощью привязных аэростатов. Сущность изобретения: приемник воздушного бассейна соединен через шарнир с тросом аэростата, в приемнике воздушного потока установлена рамка с элементом осаждения загрязняющих частиц, а на наружной поверхности приемника воздушного потока выполнено оперение. Дополнительно введен кронштейн, приемник воздушного потока выполнен в виде трубки Вентури, центр тяжести которой смещен в сторону выходного сопла, элемент осаждения загрязняющих частиц выполнен в виде пористого элемента, причем один конец кронштейна соединен с шарниром, а другой - с стросом аэростата. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ЧАСТИЦ ВОЗДУШНОГО БАССЕЙНА, содержащее приемник воздушного потока, соединенный через шарнир с тросом аэростата, в приемнике воздушного потока установлена рамка с элементом осаждения загрязняющих частиц, а на наружной поверхности приемника воздушного потока выполнено оперение, отличающееся тем, что, с целью повышения точности путем увеличения концентрации осаждаемых частиц, в него введены кронштейн, приемник воздушного потока выполнен в виде трубки Вентури, центр тяжести которой смещен в сторону выходного сопла, элемент осаждения загрязняющих частиц выполнен пористым, причем один конец кронштейна соединен с шарниром, а другой с тросом аэростата.