Способ настройки фотометра-нефелометра Российский патент 2021 года по МПК G01J1/16 

Предлагаемое изобретение относится к области прикладной оптики и фотометрии, а именно, к способам метрологического обеспечения аэрозольных фотометров - нефелометров и может найти применение при настройке аэрозольных фотометров - нефелометров, применяемых в различных отраслях народного хозяйства, науки и техники.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ настройки аэрозольных нефелометров по AC SU №576516, заключающийся в том, что для повышения точности настройки чувствительности нефелометра производят настройку нефелометра по разности двух измерений при пропускании через камеру воздуха с атмосферным давлением и воздуха с значением давления отличным от атмосферного. Вначале, при произвольно выбранной чувствительности фотометра-нефелометра и пропускании через его аэрозольную камеру чистого воздуха атмосферного давления, снимают показания фотометра-нефелометра (производят измерение). Затем, не меняя чувствительности фотометра-нефелометра, пропускают через его аэрозольную камеру чистый воздух с измененным давлением (отличным от атмосферного), при этом снова снимают показания фотометра-нефелометра (производят второе измерение). После этого по разности результатов первого и второго измерений определяют контрольное значение тока, соответствующее светорассеиванию и по контрольному значению тока проводят настройку фотометра-нефелометра. Однако этот способ не учитывает индивидуальные параметры фотометра-нефелометра, а именно собственное рассеяние аэрозольной камеры, причем для каждого прибора (фотометра-нефелометра) оно имеет индивидуальное значение. Поэтому способ не позволяет провести точную настройку фотометра-нефелометра, и, следовательно, обеспечить необходимую точность измерения при работе с прибором (фотометром-нефелометром). Определенная опытным путем точность настройки фотометра - нефелометра по данному способу находится в пределах от 20% до 25%.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности настройки фотометра-нефелометра.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, заключающемся в проведении измерения величины светорассеивания чистого воздуха при определенном давлении в аэрозольной камере фотометра - нефелометра, определении результата измерения и настройке фотометра-нефелометра по результатам измерений, проводят измерение величины светорассеивания аэрозольной камеры фотометра-нефелометра при находящемся в ней чистом воздухе под давлением не более 0,667 кПа. Затем по барометру определяют текущее значение атмосферного давления и настройку фотометра - нефелометра проводят по контрольному значению тока, определенному по формуле:

где I_к - контрольное значение тока, мкА;

Р - фактическое атмосферное давление в момент настройки фотометра-нефелометра, кПа;

I_п -собственное светорассеяние аэрозольной камеры фотометра-нефелометра, мкА.

Существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения от прототипа являются:

- проведение измерения величины светорассеивания аэрозольной камеры фотометра - нефелометра при нахождении в ней чистого воздуха под давлением не более 0, 667 кПа (5 мм рт.ст.), т.е. при вакууме;

- определение текущего значения атмосферного давления;

- определение контрольного значения тока для настройки по вышеприведенной формуле.

Вся приведенная выше совокупность отличительных признаков является необходимой и достаточной для достижения поставленной задачи и технического результата. Точность настройки фотометра - нефелометра по предлагаемому способу, определенная опытным путем составляет не более 15%.

Примеры выполнения способа

Пример 1. Приняли к настройке первый фотометр - нефелометр. С помощью вакуумного насоса откачали воздух из аэрозольной камеры фотометра-нефелометра до величины не более 0,667 кПа (5 мм.рт.ст.). Определили значение тока, соответствующее собственному значению светорассеивания аэрозольной камеры фотометра - нефелометра, которое составило 20 мкА.

Произвели замер текущего атмосферного давления в месте установки фотометра-нефелометра. Текущее атмосферное давление составило 101,325 кПа (760 мм рт.ст.).

Рассчитали контрольное значение тока по формуле:

Полученное значение Iк=116,9 мкА выставляется на данном фотометре-нефелометре в качестве контрольного значения.

Приняли к настройке второй фотометр - нефелометр. С помощью вакуумного насоса откачали воздух из аэрозольной камеры фотометра-нефелометра до величины не более 0,667 кПа (5 мм рт.ст.). Определили значение тока, соответствующее собственному значению светорассеивания аэрозольной камеры фотометра - нефелометра, которое составило 30 мкА.

Произвели замер текущего атмосферного давления в месте установки фотометра-нефелометра. Текущее атмосферное давление составило 101,325 кПа (760 мм рт.ст.).

Рассчитали контрольное значение тока по формуле:

Полученное значение Iк=126,7 мкА выставляется на данном (втором) фотометре-нефелометре в качестве контрольного значения.

В результате эти два разных фотометра-нефелометра, установленные в одном месте (в условиях одного атмосферного давления), имеющие разные контрольные значение Iк настроены для работы и позволят осуществить измерения массовой концентрации аэрозолей, прокачиваемых через аэрозольные камеры первого и второго фотометров-нефелометров, с одинаковой точностью не более 15%.

Данный пример имеет промышленную применимость, так как при производстве противоаэрозольных фильтров и поглощающих коробок противогазов осуществляется контроль всех выпущенных противоаэрозольных фильтров и поглощающих коробок противогазов на проницаемость масленого тумана (аэрозоля), для чего используются несколько фотометров-нефелометров одновременно.

Пример 2.

Приняли к настройке фотометр - нефелометр. С помощью вакуумного насоса откачали воздух из аэрозольной камеры фотометра-нефелометра до величины не более 0,667 кПа (5 мм рт.ст.). Определили значение тока, соответствующее собственному значению светорассеивания аэрозольной камеры фотометра - нефелометра, которое составило 20 мкА. Произвели замер текущего атмосферного давления в месте установки фотометра-нефелометра. Текущее атмосферное давление 101,325 кПа (760 мм рт.ст.).

Рассчитали контрольное значение тока по формуле:

Полученное значение Iк=116,9 мкА выставляется на данном фотометре-нефелометре в качестве контрольного значения.

Далее началась эксплуатация фотометра-нефелометра для контроля качества выпущенных противоаэрозольных фильтров и поглощающих коробок противогазов по проницаемости масленого тумана. Через 24 часа атмосферное давление окружающего воздуха изменилось и составило 98,658 кПа (740 мм рт.ст.). Рассчитали контрольное значение тока по формуле:

Полученное значение Iк=113,8 мкА выставляется на данном фотометре-нефелометре в качестве контрольного значения. Данное контрольное значение позволит сохранить точность настройки фотометра-нефелометра не более 15%.

Пример 3.

Приняли к настройке первый фотометр - нефелометр. С помощью вакуумного насоса откачали воздух из аэрозольной камеры фотометра-нефелометра до величины не более 0,667 кПа (5 мм рт.ст.). Определили значение тока, соответствующее собственному значению светорассеивания аэрозольной камеры фотометра - нефелометра, которое составило 20 мкА.

Произвели замер текущего атмосферного давления в месте установки фотометра-нефелометра. Текущее атмосферное давление составило 101,325 кПа (760 мм рт.ст.).

Рассчитали контрольное значение тока по формуле:

Полученное значение Iк=116,9 мкА выставляется на данном фотометре-нефелометре в качестве контрольного значения.

Приняли к настройке второй фотометр - нефелометр с местом установки на удаленном объекте. С помощью вакуумного насоса откачали воздух из аэрозольной камеры фотометра-нефелометра до величины не более 0,667 кПа (5 мм рт.ст.). Определили значение тока, соответствующее собственному значению светорассеивания аэрозольной камеры фотометра - нефелометра, которое составило 30 мкА.

Произвели замер текущего атмосферного давления в месте установки фотометра-нефелометра. Текущее атмосферное давление составило 98,658 кПа (740 мм рт.ст.). Рассчитали контрольное значение тока по формуле:

Полученное значение Iк=123,3 мкА выставляется на данном (втором) фотометре-нефелометре в качестве контрольного значения.

В результате два разных фотометра-нефелометра, установленные в разных местах (в условиях разного атмосферного давления), имеющие разные контрольные значение Iк, настроены для работы и позволяют осуществить измерения массовой концентрации аэрозолей, прокачиваемых через аэрозольные камеры первого и второго фотометров-нефелометров, с одинаковой точностью не более 15%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность настройки фотометра-нефелометра, применяемого для измерения массовой концентрации аэрозолей, прокачиваемых через аэрозольную камеру в разных случаях его применения, а именно:

- использования несколько фотометров-нефелометров одновременно, так как при производстве противоаэрозольных фильтров и поглощающих коробок противогазов осуществляется контроль всех выпущенных противоаэрозольных фильтров и поглощающих коробок противогазов на проницаемость масленого тумана (аэрозоля);

- сохранение точности настройки при изменении атмосферного давления через некоторое время в случае применения фотометра - нефелометра для контроля качества выпущенных противоаэрозольных фильтров и поглощающих коробок противогазов по проницаемости масленого тумана; - сохранении точности настройки двух фотометров - нефелометров, установленных в разных местах (в условиях разного атмосферного давления).

Кроме этого, предлагаемый способ настройки имеет меньшую трудоемкость по сравнению с прототипом, потому что проводят всего одно измерение.

Изобретение относится к области фотометрии и касается способа настройки фотометра-нефелометра. Способ заключается в проведении измерения величины светорассеивания чистого воздуха при определенном давлении в аэрозольной камере фотометра-нефелометра, определении результата измерения и настройке фотометра-нефелометра по результатам измерений. Измерение величины светорассеивания чистого воздуха, находящегося в аэрозольной камере фотометра-нефелометра, осуществляют при давлении не более 0,667 кПа. Затем определяют текущее значение атмосферного давления и настройку фотометра-нефелометра проводят по контрольному значению тока, определяемому в зависимости от фактического атмосферного давления в момент настройки и собственного светорассеяния аэрозольной камеры фотометра-нефелометра. Технический результат заключается в повышении точности и уменьшении трудоемкости настройки фотометра-нефелометра.

Способ настройки фотометра-нефелометра, заключающийся в проведении измерения величины светорассеивания чистого воздуха при определенном давлении в аэрозольной камере фотометра-нефелометра, определении результата измерения и настройке фотометра-нефелометра по результатам измерений, отличающийся тем, что проводят измерение величины светорассеивания аэрозольной камеры фотометра-нефелометра при давлении находящегося в ней чистого воздуха не более 0,667 кПа, затем определяют текущее значение атмосферного давления и настройку фотометра-нефелометра проводят по контрольному значению тока, определенному по формуле:

где I_к - контрольное значение тока, мкА;

Р - фактическое атмосферное давление в момент настройки фотометра-нефелометра, кПа;

I_п - собственное светорассеяние аэрозольной камеры фотометра-нефелометра, мкА.