Устройство для измерения дымности отработавших газов дизелей Советский патент 1985 года по МПК G01N31/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к приборам для анализа газовых сре оптическими методами. Известно устройство для измерения дымности, содержащее источник света, измерительный и контрольный фотоприемники, две камеры, снабжен ные смотровыми окнами и трубками д прохода света к контрольному фотоприемнику, а также воздухоподводящ трубку ij . Однако это устройство имеет сло ную конструкцию и недосаточную надежнйсть при Использовании для мас совой проверки автомобильных дизелей.. Наиболее близким к изобретени является устройство для измерения дымности отработавших газов дизеле содержащее источник света, кювету, закрытую с торцов оптически прозрачныг-1и пластинками, и фотоэлемент 2 . Для определения дымности газов этим устройством первоначально, с целью установки стрелки измеритель ного прибора на отметку Нуль, пучком световых лучей просвечивает ся чистый воздух в контрольной кювете, затем после изменения положе ния источника света и фотоэлемента в измерительную кювету из выхлопной трубы двигателя засасывается задымленный газ, который просвечивается пучком световых лучей, проходящим через раз и оптически проз,рачные пластины.Такое решение услож няет конструкцию устройства и его эксплуатацию, а также приводит к сн жению точности измерений вследстви нарушения иденэичности: условий про хождения пучка световых лучей,которые в измерительной кювете (в отли,чие от контрольной кюветы) частично поглощаются слоем сажи, образующимся на ее стенках, так как продукты неполного сгорания топлива, содержащиеся в газах в виде сажистых частиц и смолистых веществ, осаждаются на пластинах и их прозрачность снижается. Цель изобретения - повышение точности измерений и упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем источник -света, кювету, закрытую с торцов оптически прозрачными пластинами, и фотоэлемент, кювета снабжена примыкающими основаниями к пластина двумя цилиндрическими камерами с окнами,лежащими на оптической оси устройства, а внутри камер по периметру окон встроены с помощью кольцевых оправок из термостойкого изоляционного материала электрические нагревательные элементы, мощность которых составляет не менее 1 Вт на 1 см площади прозрачных пластин. (При меньшем значении, как показали эксперименты, резко падает абсолютная погрешность измерения). Предлагаемая конструкция позволяет формировать постоянный по направлению (от оптически прозрачных пластин к газовой среде) тепловой поток, который исключает загрязнение прозрачных пластин продуктами неполного сгорания топлива, что повышает точность измерений. В то же время заключение нагревателей в камеры уменьшает приток .тепла к фотоэлементу и исключает его перегрев при большом числе измерений, а также ведет к уменьшению непроизводительных потерь тепла. Кроме того, в предлагаемом устройстве использована одна кювета вместо двух, что упрощает конструкцию устройства На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит кювету 1 с фланцами 2, закрытую с торцов оптически прозрачными пластинами 3. На торцах кюветы 1 размещены цилиндрические камеры- 4 с окном 5., Внутри камер 4 по периметру окон 5 посредством кольцевых оправок 6, изготовленных из термостойкого.изоляционного материала, встроены электрические нагревательные элементы 7. Источник 8 света (лампа накаливания с рефлектором) размещен в корпусе 9 таким образом, чтобы пучок световых лучей 10 проходил иерез окна камер 4, прозрачные пластины 3, -кювету 1 и попадал на фотоэлемент 11. Нагнетатель 12 чистого воздуха соединен с кюветой 1 трубопроводом 13, снабженным обратным клапаном . 14,и приводится в действие только во время продувки кюветы 1. Кювета 1 соединяется с объектом испытаний трубопроводом 15, снабженным регулировочным вентилем 16 и приемным зондом 17.Кроме того, кювета 1 снабжена устройством для замерадавления - манометром 18 и устройством для замера температуры - термопарой с милливольтметром 19. С атмосферой кювета 1 соединена трубопроводом 20,снабженным обратным клапаном 21,который поддерживает необходимое давление в кювете 1. Измерение давления газа этим устройством осуществляется путем сравнения силы тока, генерируемого отоэлементом 11 под действием пучка световых лучей 10, проходящего через кювету 1, которая с помощью нагнетателя 12 первоначально проувается и заполняется чистым воздухом, и силы тока фотоэлемента 11 от того же пуска света, ослабленног при его прохождении через кювету 1 после ее заполнения отработавшими газами.

При продувке и заполнении кюветы 1 чистым воздухом регулируемый вентиль 16 закрыт. После просвечивания чистого воздуха (установки стрелки прибора на отметку Нуль нагнетатель 12 выключается, открывается вентиль 16 и кювета 1 заполняется отработавшими газами.

В процессе работы устройства тепловой поток, сформированный в

камерах 4 и постоянно направленный навстречу отработавшим газам, заполняющим кювету, исключает осаждение продуктов, неполнпго сгорания на прозрачных пластинах.

Кроме того, осуществление процесса измерения дымности без изменения направления пучка световых лучей, который в известном устройстве трижды меняет свое направление, значительно уменьшает рассеивание света,что в условиях защищенности оптики от загрязнений повьлпает также стабильность показаний и надежность работы предлагаемого устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЕЙ, содержащее источник света, кювету с фланцами, закрытую с торцов оптичес6 ки прозрачнЕлми пластинами, и фотоэлемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения устройства, кювета снабжена примыкающими основаниями к пластинам двумя цилиндрическими камерами с окнами, лежащими на оптической оси устройства, а внутри камер по периметру окон встроены с помощью кольцевых оправок из термЪстойкого изоляционного материала ; электрические нагревательные элементы, мощность которых сос1авляет не менее 1 Вт на 1 см площади прозрачных пластин. 7/