Измеритель запыленности газов Советский патент 1985 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля запьшенности газов и может быть применено в металлургической, горной и других отраслях промьшшенностк. Известен одноканальньй абсорбционный пьшемер, содержащий первичный измерительный блок и регистриру щее устройство. Первичный измерительный блок содержит источник света и фотоприемник, установленные соосно на противоположных сторонах газохода, а также оптическую фокусирующую систему. Запыленность технологических газов с помощью этого устройства определяется по степени ослабления интенсивности светового потока, переходящего через запьшенньй газ Cl. Недостатком этого устройства является невысокая- чувствительность измерения, например, в газоходах большего диаметра при малых концентрациях механических частиц в пьшегазовой смеси. Известен фотоэлектрический концентратомер, содержащий источник света и фотоприемник, установленны соосно с двух сторон газохода, а также устройст1ва для защиты чувстви тельных элементов источника света и фотоприемника от пыли 2J. Недостатками этого устройства являются малая чувствительность измерения и отсутствие возможности измерения малых концентраций в газо ходах большего диаметра. Наиболее близким к предлагаемому является одноканальный абсорбционнь пылемер, содержащий измерительную камеру, снабженную входньм патрубко соединенным с пробоотборным каналом и выходным патрубком, соединенным с эжёкторной трубкой, источник света и фотодриемник, установленные на то цах измерительной камеры sj. Кроме измерительной схемы устрой ство содержит дополнительный сигнализатор. В процессе работы устройства запыленный газ из газохода через пробоотборные трубки поступает в измерительньй канал за счет разрежения, создаваемого в эжекториой трубке. Световой поток от источника проходит через измерительный канал и регистрируется фотоприемником, который подключен к измерительной 19;2 схеме. Отличительной особенностью устройства является то, что первичньй измерительньй преобразователь вынесен за пределы газохода. Это позволяет использовать его при измерении в газоходах различных диаметров. Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокими значениями чувствительности и достоверности измерения. Указанные ограничения связаны с тем, что жесткая конструкция измерительного канала не позволяет изменять толщину контролируемого слоя технологического газа, вследствие чего при малых .концентрациях частиц в газе из-за уменьшения представительности в измерительном канале чувствительность и достоверность измерения снижаются. При больших концентрациях представительность частиц может оказаться достаточно высокой, что ведет к резкому снижению интенсивности потока, попадающего на фотоприемник, и в конечном итоге - к росту погрешности измерения. Отсутствие в устройстве градзгаровочного контрольного узла также снижает достоверность измерения, так как это не позволяет производить в процессе работы периодический контроль и корректировку данных измерения. Цель изобретения - повышение чувствительности и достоверности измерения . Поставленная цель достигается тем, что в измерителе запыленности газов, содержащем измерительную камеру, снабженную входным патрубком, соединенным с пробоотборным каналом, и выходным патрубком, соединенным с эжекторной трубкой, источник света и фотоприемник, установленные на торцах измерительной камеры,последняя вьтолнена в виде двух коаксиальных цилиндров, установленных с возможностью перемещения относительно друг друга, и снабжена фильтрующим элементом, установленньм между выходным патрубком и эжекторной трубкой. Путем изменения толщины контролируемого слоя технологического газа без изменения концентрации частиц твердого в измерительном канале удается регулировать интенсивности светового потока, проходящего через 3 запыленный газ, что приводит к повышению чувствительности и достоверности измерений за счет оптималь ного выбора значения представительности пробы и участка характеристик фотоприемника. Введение фильтрующег элемента в устройство позволяет в процессе измерения контролировать и корректировать результаты, полученные с помощью оптического абсорб ционного метода. Устройство содержит измерительную камеру, обра-зованную первым 1 и вторым 2 коаксиальными цилиндрами, выполненными с возможностью перемещения относительно друг друга источник 3 света и фстоприемник 4, установленные на торцах цилиндров. По продольной оси измерительной камеры вьпие источника 3 света расположен входной патрубок 5, а ниже фо топриемника - выходной патрубок 6. Последний соединен через фильтрующи элемент 7 бумажной гильзой 8 с вход эжекторной трубки 9. Для предотвращения загрязнения чувствительных элементов источника света и фотопри емяика коаксиальные цилиндры 1 и 2 снабжены кольцевыми щелями 10, чере которые происходит обдув источника света и фотоприемника. Пробоотборны трубки 11 установлены в объеме газо хода 12 и соединены с пробоотборным каналом, подключенным к измерительн камере с помощью входного патрубка Выход фотоприемника соединен с входом измерительной схемы 13, питание которой осуществляется с помо11Ц ю стабилизированного источника 14 питания 4 Источник света имеет автономньй, более мощный источник 15 питания. Устройство работает следующим образом. При измерениях, подавая сжатый воздугс в эжекторную трубку 9, в измерительной камере создается несколько большее разрежение, чем в газоходе 12. В результате чего запьтенньй технологический газ отсасывается из газохода 12 и через Пробоотборные трубки 11 и пробо отбогчый канал 5 поступает в измерительную камеру и, проходя ее, через выходной патрубок 6, фильтрую щий элемент 7 и эжекторную трубку 9 сбрасывается в атмосферу. Световой поток, создаваемьй источником 3 света, освещает в измерительном канале запыленньй технологический газ и, проходя через пылегазовую среду, ослабляется вследствие поглощения и рассеяния частицами пыли, после чего попадает на чувствительную поверхность приемника 4 излучения. Ослабленный по уровню сигнал, величина которого пропорциональна счетной концентрации частиц пьши технологического газа, в виде электрического сигнала снимается с приемника излучателя и поступает на измерительную схему 13, где усютвается, регистрируется и обрабатывается. Если в процессе измерения необходимо повысить чувствительность устройства, то путем перемещения цилиндра 1 увеличивается эффективная длина измерительной камеры и, следовательно, толщина анализируемого газового слоя. Это позволяет выбрать область оптимальных значений представительности пробы и рштенсивности светового потока, попадающего на чувствительньй элемент фотоприемника 4. При повышенных концентрациях частиц в потоке технологического газа эффективная длина измерительного канала уменьшается, что приводит к обеспечению оптимального значения светового потока, поступающего на фотоприемник. При периодическом сравнительном контроле показаний в производственных условиях в фильтрующий элемент 7устройства вставляется патрон с чистой бумажной гильзой 8. В этом случае запьшенный технологический газ, проходя по измерительной камере, попадает в фильтрующий элемент 7, проходит сквозь бумажную гильзу 8и сбрасьшается эжекторной трубкой 9в атмосферу. Очищенньй технологический газ удаляется, а пыль в виде твердой фракции различной дисперстностм осаждается на бумажной гильзе 8. Через определенньй промежуток времени, в течение которого ведется просасывание запыленного технологического газа через бумажную гильзу О с одновременной регистрацией информации на диаграммной ленте измерительной схемы 13, бумажную гильзу 511505 8 с осевшей на нее готью снимают и взвешивают, определяя при этом массовую концентрацию пыли технологического газа. Далее производят корректировку результатов по5 BecoBcwy методу и данных оптических цзмерений, полученных на диаграммной ленте. . Бели педиодический контроль измерений устройства необходимо повторить, то израсходованную гильЗУ 8 нужно .заменить на новую. По 19 6 окончании контроле измерений бум1жная гияьза 8 из фильтрующего зле мента 7 -удаляется. Путем выбора оптимальных значений толпщны анализируемого слоя технологического газа, а также путем введения -коррекции результатов измерения с использованием весового метода фильтрации повышаются значения чувствительности и достоверности измерений концентрации частиц твердого в пыле-газовых потоках.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ ГАЗОВ, содержащий измерительную камеру, снабженную входным патрубком, соединенным с пробоотборным каналом, и выходным патрубком, соединенным с эжекторной трубкой, источник света и фотоприемник, установленные на торцах измерительной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и достоверности определения, измерительная камера выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров, установленных с возможностью перемещения относительно друг друга,,и снабжена фильтрующим элементом, установленным между выходным патрубком и эжекторной трубкой.