Устройство для определения концентрации пыли Советский патент 1988 года по МПК G01N15/02 

(21)4097627/23-25

(22)07,08.86

(46) 30.04.88.Бюл. № 16

(71)Вильнюсский инженерно-строительный институт

(72)П.Б.Балтренас и П.П.Вабалас

(53)543.275.3(088.8)

(56)Клименко А.Т. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. М.: Химия, 1978, с.141-143.

Авторское свидетельство СССР № 1295893,кл. G 01 N 15/02, 1985.

(54)УСТРОЙСТВО ЛПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ

(57)Изобретение относится к устройствам определения концентрации пыли и может быть использовано для контроля загрязненности окружающей среды. Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство содержит пылезаборный канал, по центральной оси которого установлен электрод ионизатора, соединенный с выходом источника высокого напряжения, вентилятор, обеспечивающий продувку пыпегазового потока через пылезаборный канал, пьезоэлектрический датчик, установленный на выходе пьшеза- борного канала и подключенный к входу измёритель гого генератора.Блок управления первым выходом соединен с входом вентилятора, вторым - с входом источника высокого напряжения, третьим - с входом первого регистра памяти, соединенного через дешифратор с индикатором. Две логические схемы И выходами соединены с входами реверсивного счетчика. Выход реверсивного счетчика соединен через первые входы дополнительно введенных двух регистров памяти соответственно с первым и вторым входами арифметического логического устройства, выход которого соединен с входом регистра памяти. Выход реверсивного счетчика также соединен с входом цифрового преобразователя, выход которого через дополнительньй генератор соединен с первым входом фазового компаратора. Второй вход фазового компаратора соединен с выходом измерительного генератора. Выход фазового компаратора через фильтр нижних частот соединен с первыми входами схем И. Вторые входы схем И соединены с четвертым выходом блока управления. Пятый и шестой выходы блока управления соединены с вторыми входами дополнительно введенных двух регистров памяти. 1 ил.

(Л

оо

со ts3 СЛ

о:

11392А

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля загрязненности окружающей среды и может быть использовано в металлургии, химической и других от раслях промьшшенности.

г- 5

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет 10 исключения погрешности, связанной с неоднозначностью объема пропущенного воздуха и времени измерения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. 15

Устройство для определения концентрации пыли содержит пылезаборный канал, по центральной оси которого установлен электрод 1 ионизатора 2, соединенный с выходом источника 3 вы- 20 сокого напряжения, вентилятор 4, обес- печиваюш;ий продувку пылегазового потока через пьшезаборный канал, пьезоэлектрический датчик 5, установлен- ньй на выходе пылезаборного канала 25 и подключенный к входу измерительного генератора 6, блок 7 управления, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющим входам вентилятора 4, ис- 30 точника 3 рысокого напряжения и первого регистра 8 памяти, соединенного через дешифратор 9 с индикатором 10, две логические схемы И 11 и 12, выходами соединенные с вычитающим и 5 суммирующим соответственно входами реверсивного счетчика 13. Вькод реверсивного счетчика 13 подключен к информационным входам второго и третьего регистров 14 и 15 памяти. Выхо-4Q ды регистров памяти 14 и 15 соединены соответственно с первым и вто- рым входами арифметичес1 ого логического устройства 16, выход которого соединен с входом регистра 8 памя- д5 ти. Выход реверсивного счетчика 13 также соединен с входом цифроаналого- вого преобразователя 17, выход которого через дополнительньш генератор 18 соединен с первым входом фазового компаратора 19. Второй вход фазового компаратора 19 соединен с выходом пьезоэлектрического датчика 5. Выход фазового компаратора 19 через фильтр 20 нижних частот соединен с -г первыми входами схем И 11 и 12, вторые входы которых соединены с четвертым выходом блока 7 управления. Пятый и шестой выходы блока 7 управле

5

10

15

- 20 с- 25о 30 54Qд5-г 562

ния соединены с управляющими входами регистров 14 и 15 памяти.

Устройство работает следую1цим образом.

Вентилятор А продувает поток воздуха через ионизатор 2 по пьшезабор- ному каналу, в котором находится ионизирующий электрод 1, подключенный к источнику 3 высокого напряжения. Части1уз1 пыли, прошедшие через газоионизирующий канал с электродом 1, накапливаются на пьезоэлектрическом датчике 5, включенном в ко- лебательньп контур измерительного генератора 6. Измерительный генератор 6 генерирует колебания, частота которых пропорциональна массе осевшей на датчик частиц пыли. Колебания измерительного генератора 6 поступают на вход фазового компаратора 19, где происходит сравнение частоты измерительного генератора 6 с частотой колебаний дополнительного генератора 18, поступающей на другой вход фазового компаратора 19, на выходе которого генерируется выходное напряжение ошибки, пропорциональное разности частот и фаз между выходными напряжениями измерительного генератора 6 и дополнительного генератора 18. Напряжение, содержащее большое число комбинационных спектральных составляюошх, поступает на фильтр 20 нижних частот, где фильтруются высокочастотные помехи. На выходе фильтра 20 нижних частот вырабатывается напряжение О или 1 в зависимости от того, какой из генераторов 6 или 18 является ведущим по фазе. При наличии 1 на выходе фильтра 20 нижних частот импульсы с выхода блока 7 управления через логическую схему И 11 передаются на вычитающий вход реверсивного счетчика 13. При наличии на вькоде фильтра 20 нижних частот О импульсы из блока 7 управления через схему И 12 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 13. Выходное слово реверсивного счетчика 13 поступает на вход цифроанапогового преобразователя 17, на выходе которого генерируется аналоговое напряжение, управляющее частотой колебаний допол- нительного генератора 18. Под влиянием сигналов фазового компаратора 19 выходная частота дополнительного генератора 18 меняется таким образом.

чтобы разность частоты измерительного генератора 6 и дополнительного генератора 18 была минимальной.После завершения переходных процессов и выхода дополнительного генератора 18 в режим слежения блок 7 управления на пятом вькоде вырабатьшает импульс записи выходного слова А реверсивного счетчика 13 в регистр 14 памяти. После завершения продува требуемого объема воздуха через ионизирующий канал блок 7 управления на шестом выходе генерирует импульс записи выход

кий датчик, установленный в пыпезабор- ном канале и подключенный к входу измерительного генератора, первый ре- , гистр памяти, выход которого через дешифратор соединен с индикатором, реверсивный счетчик и блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу вентилятора,второй выход соединен с управляющим входом источника высокого напряжения, а трр- тий выход подключен к управляющему входу первого регистра памяти, о т- л и чающееся тем, что, с

ноге слова В реверсивного счетчика 13 )д целью повышения точности измерения за в регистр 15 памяти. Арифметическое логическое устройство 16 вырабатывает выходное слово Г А - В, где Аи В - выходные слова регистров 14 и 15 памяти соответственно. После полнения операции вычитания блок 7 управления на третьем выходе генерирует импульс записи выходного слова Г арифметическог о логического устройства 16 в регистр 8 памяти. В дешифраторе 9 выходное слово регистра 8 памяти преобразуется в код управления знакосинтезирующего индикатора 10 Выходной код реверсивного счетчика

счет исключения погрешности, связанной с неоднозначностью объема пропущенного воздуха и времени измерения; устройство дополнительно снабжено первой и второй схемами И, вто- .рым и третьим регистрами памяти, арифметическим логическим устройством, цифроаналоговыг/ преобразователем, дополнительным генератором, фа- 25 зовьпч компаратором и фильтром нижних частот, при этом выход реверсивного счетчика подключен к входу цифроана- логового преобразователя и информационным входам второго и третьего ре35

13 однознано определяет частоту допол-зо гистров памяти, выход цифроаналого- нительного генератора 18, причем измерение 11астоты измерительного генератора 6 определяется изменением выходного кода реверсивного счетчика 13. Так как дополнительньп генератор 18 непрерывно отслеживает частоту измерительного генератора 6, а частота дополнительного генератора ;18 однозначно определяется выходным словом реверсивного счетчика 13, в регистрах 14 и 15 памяти записываются коды частоты измерительного генератора 6 в Заданный момент времени. Формула изобретения

вого преобразователя соединен с входом дополнительного генератора, выход которого подключен к первому вхо ду фазового компаратора, а выход измерительного генератора соединен с вторым входом фазового компаратора выход которого через фильтр нижних частот соединен с первым прямым входом первой схемы И и первым инверс- Р ным входом второй схем1 1 И, выходы первой и второй схем И подключены к суммирующему и вычитающему входам ре версивных счетчиков, выходы второго и третьего регистров памяти соединены с первым и вторым входами арифметического логического устройства, выход которого подключен к входу первого регистра памяти, причем чет- вертьв выход блока управления соединен с вторыми прямыми входами схем И, а пятый и шестой выходы подключены к управляющим входам второго и третьего режимов памяти.

Устройство для определения концентрации пьши, содержащее пыпезабор- ный канал, по центральной оси которого установлен электрод ионизатора, соединенный с выходом источника высокого напряжения, вентилятор,обеспечивающий продувку воздуха через пьшезаборный канал, пьезоэлектричесцелью повышения точности измерения за

счет исключения погрешности, связанной с неоднозначностью объема пропущенного воздуха и времени измерения; устройство дополнительно снабжено первой и второй схемами И, вто- рым и третьим регистрами памяти, арифметическим логическим устройством, цифроаналоговыг/ преобразователем, дополнительным генератором, фа- зовьпч компаратором и фильтром нижних частот, при этом выход реверсивного счетчика подключен к входу цифроана- логового преобразователя и информационным входам второго и третьего ре

гистров памяти, выход цифроаналого-

вого преобразователя соединен с входом дополнительного генератора, выход которого подключен к первому входу фазового компаратора, а выход измерительного генератора соединен с вторым входом фазового компаратора, выход которого через фильтр нижних частот соединен с первым прямым входом первой схемы И и первым инверс- ным входом второй схем1 1 И, выходы первой и второй схем И подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивных счетчиков, выходы второго и третьего регистров памяти соединены с первым и вторым входами арифметического логического устройства, выход которого подключен к входу первого регистра памяти, причем чет- вертьв выход блока управления соединен с вторыми прямыми входами схем И, а пятый и шестой выходы подключены к управляющим входам второго и третьего режимов памяти.