Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля Советский патент 1986 года по МПК G01N15/00 

112

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения концентрации частиц аэрозоля и может быть использовано при контроле загрязненности окружающей среды, горнорудной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повьше кие точности измерения путем обеспечения одинаковой глубины модуляции потока аэрозоля в широком диапазоне размеров частиц.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит трубопровод 1 исходного потока и трубопровод 2 для отбо|ра потока частиц и возврата очищенного газа. Каналы трубопроводов 1 и 2 взаимно пересекаются и имеют, на пример, одинаковую прямоугольную форму поперечного сечения и одинаковые размеры сечения. В трубопроводе 1 последовательно по потоку установлен датчик 3 измерителя концентра- ции например оптический или индукционный, и побудитель 4 расхода. В трубопроводе 2 установлены последовательно циркуляционный насос 5 и аэрозольный фильтр 6. К датчику 3 подклю чены последбвательно избирательный усилитель 7 с синхронным фильтром и индикатор 8, Управляющая обмотка циркуляционного насоса 5 и вход синхронизации усилителя 7 подключены к выходу модулятора 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Побудитель расхода 4 прокачивает через канал трубопровода 1 исследуе- мый аэрозоль. Скорость потока поддерживают постоянной с помощью побудителя 4 расхода, а ее значение задают из условия обеспечения изокине- тичного отбора. При выключенном цир- куляционном насосе 5 скорость, кон- Щентрация дисперсной фазы и дисперсный состав аэрозоля практически не изменяются от входа трубопровода I до зоны измерения датчика 3. При включении циркуляционного насоса 5 управляшцим сигналом модулятора 9 исходный поток аэрозоля или часть потока отбирается в канал трубопровода 2, проходит через циркуляцион- ный насос 5, очищается от частиц аэрозоля в фильтре 6 и вновь поступа- ет в канал трубопровода 1. Поскольку

o

5

0 5 0

0 5 0 5

5

722

объем аэрозоля, отобранного из трубопровода 1, равен объему возвращенного в него отфильтрованного газа. Любые изменения расхода в трубопроводе 2 не вызывают изменения расхода- в трубопроводе 1 и, таким образом, не вызывают изменения его гидродинамического сопротивления и скорости исходного потока. При ТОО % модуляции расход в трубопроводе 2 задают циркуляционным насосом 5 больщим расхода исходного потока, чем исключается проскок крупных частиц с больщим временем релаксации через зону пересечения трубопроводов 1 и 2. При больших концентрациях уменьщением производительности циркуляционного насоса 5 можно уменыпит.ь расход в трубопроводе 2, в этом случае глубина модуляции определяется отнощени- ем расходов в трубопроводах 1 и 2. Выбором сечения трубопроводов 1 и 2 можно обеспечить время прохождения частиц через зону пересечения трубопроводов, превышающее время релаксации частиц заданного размера, тем самым, обеспечить одинаковую глубину модуляции плотности потока частиц в широком диапазоне размеров при требуемом значении глубины модуляции. 1

При работающем циркуляционном насосе 5 в зону измерения датчика 3 поступает отфильтрованный газ или разбавленный аэрозоль с неискаженным спектром распределения частиц по размерам. При выключенном насосе 5 в зону измерения поступает аэрозоль с исходной концентрацией дисперсной фазы. Таким образом, через зону измерения датчика 3 проходит промодулиро- ванный поток аэрозоля, вызывая появление на его выходе периодического сигнала с частотой, определяемой модулятором 9. Переменная составляющая сигнала выделяется усилителем 7, син- хронизируем 1м импульсами модулятора 9. Применение синхронного выделения сигнала позволяет обеспечить высокое значение отношения сигнал-шум. Амплитуда сигнала на выходе избирательного усилителя 7, пропорциональная концентрации дисперсной фазы аэрозоля, регистрируется индикатором 8.

Формула изобретения

Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля, заключакнцийся

в том, что плотность потока частиц модулируют и измеряют флуктуации плотности, по амплитуде которых определяют концентрацию дисперсной фазы аэрозоля, о т личающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения путем обеспечения одинаковой глубины модуляции потока аэрозоля в широком диапазоне размеров частиц, периодически разделяют поток частиц на основной и модулирующий в

заданном его поперечном сечении, фильтруют дисперсную фазу в модулирующем потоке и возвращают очищенный газ в то же заданное сечение, при . этом скорость основного потока поддерживают постоянной, а расход газа в модулирующем потоке устанавливают по калибровочной зависимости в диапазоне от нуля до величины, пре.- вышающей значения расхода основного потока.

Способ измерения концентрации дисперсной фазы азрозоля предназначен для контроля окружающей среды и позволяет повысить точность измерения за счет обеспечения одинаковой глубины модуляции потока азрозоля в широком диапазоне размеров частиц. Способ заключается в том, что плот- ность потока частиц модулируют и измеряют флуктуации плотности, по амплитуде которых определяют концентрацию дисперсной фазы. Поток периодически разделяют на основной и модулирующий в данном сечении, фильтруют дисперсную фазу в модулирующем потоке и возвращают очищенный газ в то же заданное сечение. При этом скорость основного потока поддерживают постоянной, а расход газа устанавливают по калибровочной зависимости. 1 ил. с (б (Л

Редактор С.Патрушева

Составитель Д.Громов Техред В.Кадар

Заказ 2116/34Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, Д

Корректор С.Черни