РАДИАЦИОННЫЙ КОНЦЕНТРАТОМЕР ПЫЛИ Российский патент 2007 года по МПК G01N23/06 

Изобретение относится к технике контроля содержания в газах пыли, а именно к устройствам измерения концентрации аэрозоля, и может быть использовано службами охраны труда в промышленности и экологического мониторинга атмосферы.

Известно устройство для измерения концентрации пыли - фотоэлектроколориметрический пылемер ФЭКП-3 [1], в котором запыленный воздух протягивается насосом через фильтровальную ленту, а количество осажденной пыли определяется по интенсивности рассеяния излучения пылевым осадком. Концентрация определяется делением величины осадка на протянутый объем воздуха.

Пылемер содержит пробозаборный канал в виде подвижной трубки, ручной механизм прижима фильтрующей ленты, лентопротягивающее устройство, источник и приемник излучения и насос.

Недостатком данного устройства является то, что прижим пробозаборной трубки осуществляется вручную путем перемещения трубки по винтовой плоскости.

Целью изобретения является повышение надежности работы, точности измерения и уменьшение энергопотребления.

Повышение надежности работы устройства достигается за счет создания разрежения в пневмоцилиндре с диафрагмой или сильфоном, осуществляющего прижим цилиндра к фильтру тем сильнее, чем больше пыли оседает на фильтре. При этом исключается неустойчивая работа прижимного устройства и порыв фильтра. Повышение точности измерения достигается за счет более надежного прижима пневмоцилиндра к фильтру, исключающего подсосы воздуха, а также за счет разряжения в камере за фильтром, исключающего сброс пыли при остановке насоса. Уменьшение энергопотребления обеспечивается за счет отсутствия сопротивления диафрагмы на выхлопе насоса, регулирующей степень прижатия заборного канала к ленте.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема предлагаемого устройства.

Радиационный концентратомер пыли содержит: пробозаборную трубку (1), скрепленную с корпусом (2); пневмоцилиндр с диафрагмой или сильфоном (3); пневматическая система прижима ленты (4), выполненная в виде цилиндра, соосно расположенного с пробозаборным каналом и скрепленного с диафрагмой пневмоцилиндра или с подвижной поверхностью сильфона; возвратную пружину (5), расположенную соосно с прижимным цилиндром; источник излучения (6), имеющий форму, изменяющуюся от полого цилиндра до круга с отверстием для прохода прижимного цилиндра, и расположенный над коллимационным отверстием (7) соосно ему; фильтровальную ленту (8) с лентопротяжным устройством; приемник излучения (детектор) (9); воздушную камеру (10); насос (11); датчик разряжения газа (12) в камере; коммутатор (13) для отключения насоса при превышении за лентой заданного значения разряжения.

Радиационный концентратомер пыли содержит также средства измерения объема прокачанного воздуха (14) и степени ослабления излучения, прошедшего через пылевой осадок на фильтровальной ленте (15). Источником излучения могут служить: радиоизотоп, светсостав постоянного действия, светодиоды, расположенные по кольцу, и другие источники. Приемником излучения - соответственно детектор радиоактивного излучения, фотодиод, фотосопротивление и др.

Концентратомер пыли работает следующим образом.

В исходном состоянии измеряется интенсивность излучения от источника (6), прошедшего через чистую ленту (8). Включается насос (11). В пневмоцилиндре (сильфоне) (3) создается разряжение воздуха за счет сопротивления ленты. При этом пневматическая система прижима ленты (4) перемещается вдоль пробозаборной трубки и прижимает ленту вокруг коллимационного отверстия. Одновременно закрывается источник излучения (6) и происходит отбор запыленного воздуха и накопление пылевого осадка на фильтре. Выключение насоса происходит через заданный промежуток времени или электронным коммутатором (13) при поступлении сигнала от датчика разряжения (12), который срабатывает при достижении разряжения за запыленной лентой, или сигнала о величине заданной интенсивности излучения, прошедшего через запыленную ленту, соответствующей определенной массе пыли на ленте. При этом в камере (10) восстанавливается атмосферное давление и под воздействием возвратной пружины (5) подвижная часть диафрагмы (сильфона) возвращается в исходное состояние, открывая источник излучения (6). Производится измерение интенсивности излучения, прошедшего через запыленный фильтр, и определение концентрации пыли исходя из интенсивности излучения, прошедшего через чистый и запыленный фильтр, с учетом объема прокаченного воздуха. Далее производится перемещение фильтровальной ленты на чистый участок. Предлагаемое прижимное устройство не связанно с пробозаборным каналом, а его перемещение и прижим к ленте осуществляются под действием разряжения воздуха в сильфоне или пневмоцилиндре и тем сильнее, чем больше масса пыли, что исключает подсосы воздуха под ленту по мере накопления пылевого осадка и обеспечивает неподвижность пробозаборного канала, выступающего за пределы корпуса прибора.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ

1. В.В.Кудряшов. Оптический метод определения запыленности воздуха на угольных шахтах. В кн. "Научно-исследовательские работы в угольной промышленности", сб. №2, М.: Углетехиздат, 1959, с.107-120.

Использование: для измерения концентрации пыли. Сущность: заключается в том, что радиационный концентратомер пыли содержит камеру для размещения приемника излучения с коллимационным отверстием в стенке со стороны источника излучения, воздухопротяжный насос, входной патрубок которого пневматически связан с объемом упомянутой камеры и датчиком разряжения, причем фильтровальная лента расположена между источником и коллимационным отверстием и проходит по стенке камеры со стороны источника, пневматической системой прижима ленты к стенке камеры, при этом пневматическая система прижима ленты к стенке камеры развязана с пробозаборной трубкой и выполнена в виде цилиндра, соосно расположенного с пробозаборным каналом и скрепленного с диафрагмой пневмоцилиндра или подвижной поверхностью сильфона, пробозаборная трубка неподвижно скреплена с корпусом прибора и заканчивается на уровне верхней границы источника, прижимной узел ленты выполнен в виде цилиндра, соосно расположенного с пробозаборной трубкой и скрепленного с подпружиненной подвижной диафрагмой пневмоцилиндра или подвижной поверхностью сильфона и перемещающегося вдоль образующей пробозаборного канала, и при этом входной патрубок насоса через камеру для размещения приемника излучения соединен с полостью пневмоцилиндра или сильфона, а источник излучения выполнен в форме полого цилиндра или плоской шайбы, установленного соосно с центральным каналом и коллимационным отверстием. Технический результат: повышение надежности работы, точности измерения и уменьшение энергопотребления. 1 ил.

Радиационный концентратомер пыли, содержащий корпус с размещенными в нем источником излучения, средствами измерения объема прокачанного воздуха и степени ослабления излучения, прошедшего через пылевой осадок на фильтровальной ленте, соосно расположенными пробозаборной трубкой и приемником излучения, фильтровальной лентой с механизмом ее перемотки, камерой для размещения приемника излучения с коллимационным отверстием в стенке со стороны источника излучения, воздухопротяжным насосом, входной патрубок которого пневматически связан с объемом упомянутой камеры и датчиком разрежения, причем фильтровальная лента расположена между источником и коллимационным отверстием и проходит по стенке камеры со стороны источника, пневматической системой прижима ленты к стенке камеры, характеризующийся тем, что пневматическая система прижима ленты к стенке камеры развязана с пробозаборной трубкой и выполнена в виде цилиндра, соосно расположенного с пробозаборным каналом и скрепленного с диафрагмой пневмоцилиндра или подвижной поверхностью сильфона, пробозаборная трубка неподвижно скреплена с корпусом прибора и заканчивается на уровне верхней границы источника, прижимной узел ленты выполнен в виде цилиндра, соосно расположенного с пробозаборной трубкой и скрепленного с подпружиненной подвижной диафрагмой пневмоцилиндра или подвижной поверхностью сильфона и перемещающегося вдоль образующей пробозаборного канала, и при этом входной патрубок насоса через камеру для размещения приемника излучения соединен с полостью пневмоцилиндра или сильфона, а источник излучения выполнен в форме полого цилиндра или плоской шайбы, установленного соосно с центральным каналом и коллимационным отверстием.