Способ измерения концентрации частиц пылегазовой среды и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01N15/00 

частиц путем обеспечения режима автокалибровки и уменьшение числа регистрируемых параметров. Пылегазовую среду ускоряют в камере смешения 1 истекающим из сопла 2 эжектирующим газом с известными значениями плотности и динамического напора. При этом предварительно ускоряют в камере чистый газ, имеющий одинаковую плотность с эжектирующим и измеряют статическое давление на стенке камеры вне области смешения газов. Определяют крутизну градуировочньп зависимости точность - давление, а при измерении концентрации анализируемых частиц поддерживают статическое давление постоянным

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения концентрации взвешенных в газовой среде частиц и может быть использовано в горнодобывающей, ме- таллургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является noBbmie ние точности измерения и расширение диапазона размеров анализируемых час- тиц путем обеспечения режима автокалибровки и уменьшения числа регистрируемых параметров.

На чертеже приведена функциональ- нал схема устройства для осуществле- ния способа.

Устройство содержит эжектор с камерой 1 смешения, выполненной в виде трубы Вентури с удлиненной цилинд рической горловиной, и соплом 2, соединенным с выходом регулятора 3 давления с вторым входом пневматического мембранного сумматора 4. Выход сумматора 4 подключен через дроссель ный делитель 5 к регистратору 6 давления. Вход регулятора 3 и первый вход сумматора 4 соединены с отверстием 7 в стенке камеры вне области смешения газов. Дроссельный дели- тель установлен по результатам автокалибровки с помощью дросселя с регулируемой проводимостью в положение

и равным полученному при градуировке, Устройство содержит эжектор с камерой смешения 1 и соплом 2, вход которого соединен с выходом регулятора давления 3. Вход регулятора давления 3 и первьй вход сумматора Д соединены с отверстием 7, выполненным в стенке камеры 1 ,, расположенным вне области смешения газов. Второй вход сумматора 4 подключен к выходу регулятора давления 3, а выход сумматора 4 через дроссельный делитель 5 подключен к регистратору давления 6, Соотношение плеч дроссельного делителя определяется крутизной градуировочной зависимости. 2 с.п. ф-лы, I ил.

при котором выполняется следующее соотношение:

(),(I)

где У-, 1Ь - производимости дросселей делителя соответственно; К - крутизна градуировочной характеристики.

К регулятору 3 и сумматору 4 подведено питание сжатым газом, например чистым воздухом. Регулятор 3 имеет вход для задания значения регулируемого параметра.

Способ осуществляется с помощью устройств.а следующим образом.

Эжектор с камерой 1 смешения и соплом 2 предварительно погружают в газ той же плотности, что и эжек- тирующий, например атмосферный воздух, и измеряют статическое давление на стенке камеры до смешения с помощью отверстия 7 при истечении из сопла 2 эжектирующего газа. Величину этого давления, равного динамическом напору пассивного газа, устанавливают на входе задания регулятора 3 Р,, p,V//2 (2) с точностью до коэффициента гидравлического сопротивления входа камеры 1 смешения, который при плавном входе трубы Вентури может не учитьшаться, где р и V соответственно плотность и скорость струи пассивного газа на входе в камеру смешения.

Давление перед соплом, связанное с динамическим напором эжектирующего газа, выражается известным соотношением

,vf/2,(3) 5

где Y - коэффициент гидравлического сопротивления сопла;

О,, V - соответственно плотность

и скорость струи эжектирующего газа.

С учетом соотношения для коэффииента эжекции

,V,F//()iV2F2 (4) ожно получить уравнение градуировоч- ой зависимости в безразмерных коор- инатах плотность - давление

p2/P -{n F /F/p(P,/P),j5) где F, и Fj - площадь поперечного

сечения на входе в камеру смешения для струи 20 эже.ктирующего и пассивного газов соответственно. В атмосфере плотность равна едини-.„ 55

це, поэтому крутизна К градуировочнои характеристики может быть найдена по отношению динамических напоров пассивного и эжектирующего газов или с учетом гидравлического сопротивления сопла по давлению перед соплом 30 /Р. (6)

Давление перед соплом должно быть отсчитано от статического давления после сопла - эту операцию вычитания осуществляет сумматор 4, на выходе 35 которого с помощью дроссельного делителя 5 устанавливают полученное значение крутизны в соответствии с выражением (l) таким образом, чтобы показания регистратора 6 соответство- 40 вали единичной плотности.

В этом и состоит процедура авто- калибровки.

Затем погружают эжектор в исследуемую пыпегазовую среду и регулято- 45 ром 3 поддерживают статическое давление равным его значений в атмосфере, тогда давление перед соплом 2, отсчитанное от статического давления на срезе сопла 2 сумматором 4 и фикси- 50 руемое регистратором 6 с учетом крутизны по формуле (6), установленный на делителе 5, пропорционально плотности пыпегазовой среды относительно плотности воздуха согласно градуиро- 55 вочной зависимости (5),

Регистратор 6 отградуирован в единицах безмерной концентрации, для

чего шкала по плотности сдвинута на единицу.

Так как .запыление элементов эжектора изменяет зависимость (5) так же как и абразивный износ, то целесообразно автокалибровку производить периодическим перенесением эжектора из пылегазовой среды в атмосферу без удаления пьшевого осадка на элементах конструкции.

Периодичность автокалибровки определяется условиями эксплуатации.

Формула изобретения

I. Способ измерения концентрации частиц пылегазовой среды, при которо ускоряют пылегазовую среду в камере смешения истекающим из сопла эжекти- рующим газом с известными значениями плотности и динамического напора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона размеров анализируемых частиц путем обеспечения режима автокалибровки и уменьшения числа регистрируемых параметров, предварительно ускоряют в камере чистый газ, имеющий одинаковую плотность с эжектирующим, измеряют статическое давление на стенке камеры вне области смешения газов, определяют крутизну градуировочнои зависимости плотность - давление, а при изменении концентрации анализируемых частиц поддерживают статическое давление постоянным и равным полученному при градуировке с помощью изменения расхода эжектирующего газа, при этом значение концентрации частиц определяют по динамическому давлению эжектирующего газа и крутизне градуировочнои зависимости.

2. Устройство для измерения концентрации частиц пылегазовой среды, содержащее эжектор с камерой смещения и соплом, вход которого соединен с выходом регулятора давления, и регистратор давления, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повьш1е- ния точности измерения и расширения диапазона размеров анализируемых частиц путем обеспечения режима автокалибровки и уменьшения числа регистрируемых параметров, устройство снабжено пневматическим сумматором, первый вход которого и вход регулятора давления соединены с отверстием, вы- :полненным в стенке камеры,расположен512379556

ным вне области смешения газов, авый делитель подключен к регистратовторой вход подключен к выходу регу-ру давления, причем соотношение плеч

лятора давления, выход сумматора че-дроссельного делителя определяется

рез введенный в устройство дроссель-крутизной градуировочной зависимости.

Способ измерения концентрации частиц пылегазовой среды и устройство для его осуществления могут быть использованы в горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона размеров планируемых СО со СО :л |СЛ