Устройство для определения концентрации аэроионов Советский патент 1988 года по МПК A61B5/00 

(Л

о

СП

00

о

05

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения : концентрации аэроионов, воздействующих на организм человека путем проникновения I через дыхательные пути, и может быть ис- I пользовано санэпидстанциями и отделами, i и группами по технике безопасности для контроля степени ионизации воздуха в по- I мещениях, где применяются высоковольт- ; ные аэродинамические нейтрализаторы ста- :тического электричества или установки искусственной ионизации воздуха в химической, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, радиоэлектронной и других отраслях промышленности.

где N

10

I Ne VS,С1)

концентрация аэроионов одного знака,

V - линейная скорость воздуха вдоль оси конденсатора, м/с;

S - площадь поперечного сечения воз- дущного промежутка между внутренним и измерительным электродами, заряд электроиона, равный элементарному заряду (1, Кл).

v,,

2иКмин

(2)

гдеУмакс - максимальная возможная скорость воздуха вдоль оси конденсатора, см/с;

R - внутренний диаметр измерительного электрода 3, см; г - наружный диаметр электрода 1, см;

и - напряжение источника 5, В; - наименьшая подвижность аэроионов, .с.

Созданный аэроионами ток I поступает на вход усилителя 6. Пропорциональный

Необходимое условие, чтобы все аэроионы, попадающие в промежуток между электродами 1 и 3, достигали их за время проЦелью изобретения является повышение 15 хождения через промежуток, определяют вы- точности определения концентрации аэро-бором длины в конденсаторе из условия:

ионов за счет исключения влияния на показания прибора нестабильности скорости вращения вентилятора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, 20 вариант I; на фиг. 2 - то же, вариант II.

Устройство для определения концентрации аэроионов (фиг.1) содержит внутренний электрод 1, соосн о с ним вентилятор 2, а коаксиально с ним - изм ерительный элек- 25 трод 3 и заземленный экранирующий электрод 4, источник 5 высокого напряжения, усилитель 6, счетно-рещающий узел 7 де- ления, преобразователь 8 скорости враще- 1ния вентилятора в частоту следования элек- пгрических импульсов и их формирователь 9, 30 ему электрический сигнал поступает на вход выходной показывающий прибор 10. Приделимого счетно-решающего узла 7. ОдноЬтом внутренний электрод 1 соединен с од-временно с выхода преобразователя 8 через

НИМ из выходов источника 5 высокого на-формирователь 9 на другой вход счетнойряжения, другой выход которого зазем-решающего узла поступают импульсы, часИен. Измерительный электрод 3 подключентота следования которых пропорциональна

k входу усилителя 6, выход которого под- 35 скорости вращения вентилятора 2 или в пре- ключен к входу делимого счетно-решающегоделах линейной зависимости скорости V поузла 7, к входу делителя которого подключентока воздуха от скорости вращения вентичерез формирователь 9 импульсов выходлятора пропорциональна скорости V. Счетрреобразователя 8 скорости вращения вен-но-решающим узлом, выполненным, напри1гилятора в частоту следования импульсов, до виде частотно-временного делитель- а выход счетно-решающего узла 7 подсоеди-ного устройства реализуется функция А .

иен к входу показывающего прибора 10, дополнительный электрод 11 размещен на внутреннем электроде 1 и изолирован от него.

Устройство работает следующим обра- зом.

При вращении вентилятора 2 через объем между внутренним электродом 1 и измерительным электродом 3 создается поток исследуемого вдыхаемого воздуха. Содер- п поступает на вход показывающего прибо- жащиеся в нем аэроионы под действием элек- ра 10, проградуированного в значениях кон- трического поля, создаваемого высоковольтным источником 5 напряжения, с.мещаются к электроду 3. В зависимости от полярности выходного напряжения источника на измерительном электроде 3 разряжаются все по- 55 |яожительные или отрицательные аэроионы, роздавая ток, величина которого определяется выражением

А

0.1

б-.Т

(3)

где а и б - коэффициенты преобразования усилителя 6 и преобразователя 8 соответственно.

Выходной сигнал со счетно-решающего узла 7, выполненного, например, в виде частотно-временного делительного устройства.

центраций аэроионов.

С учетом выражения (1) функция А (3) имеет вид;

,, а V5 6V

aeS

-g-

N.

Из выражения (4) видно, что показание выходного прибора зависит только от погде N

I Ne VS,С1)

концентрация аэроионов одного знака,

V - линейная скорость воздуха вдоль оси конденсатора, м/с;

S - площадь поперечного сечения воз- дущного промежутка между внутренним и измерительным электродами, заряд электроиона, равный элементарному заряду (1, Кл).

v,,

2иКмин

(2)

гдеУмакс - максимальная возможная скорость воздуха вдоль оси конденсатора, см/с;

R - внутренний диаметр измерительного электрода 3, см; г - наружный диаметр электрода 1, см;

и - напряжение источника 5, В; - наименьшая подвижность аэроионов, .с.

Созданный аэроионами ток I поступает на вход усилителя 6. Пропорциональный

ему электрический сигнал поступает на вход делимого счетно-решающего узла 7. ОдноА

0.1

б-.Т

(3)

поступает на вход показывающего прибо- ра 10, проградуированного в значениях кон-

где а и б - коэффициенты преобразования усилителя 6 и преобразователя 8 соответственно.

Выходной сигнал со счетно-решающего узла 7, выполненного, например, в виде частотно-временного делительного устройства.

поступает на вход показывающего прибо- ра 10, проградуированного в значениях кон-

центраций аэроионов.

С учетом выражения (1) функция А (3) имеет вид;

на вход показывающег градуированного в значен

,, а V5 6V

aeS

-g-

N.

поступает на вход показывающего прибо- ра 10, проградуированного в значениях кон-

Из выражения (4) видно, что показание выходного прибора зависит только от постоянных коэффициентов а, б, площади поперечного сечения S устройства и концентрации аэроионов N и не зависит от скорости вращения вентилятора. Таким образом, по- выщается точность определения концентрации аэроионов.

Формула изобретения

Устройство для определения концентрации аэроионов, включающее цилиндрический коаксиальный конденсатор с внутренним высоковольтным и наружным измерительным

электродами, экранирующий заземленный электрод, вентилятор, источник напряжения, усилитель и измеритель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения концентрации, оно содержит преобразователь скорости его вращения в частоту следования импульсов, соединенный со счетно-рещающим узлом деления, причем к входу делимого счетно-решающего узла подключен выход усилителя тока аэроионов, к входу усилителя - выход формирователя импульсов, а выход счетно-решающего узла - к входу показывающего прибора.

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - повышение точности определения концентрации аэроионов. Устройство содержит внутренний электрод 1, соосно с ним вентилятор 2, а коаксиально с ним - измерительный электрод 3, заземленный экранирующий электрод 4, источник высокого напряжения 5, усилитель 6, счетно-решающий узел 7 деления, преобразователь скорости вращения вентилятора в частоту следования электрических импульсов 8 и их формирователь 9, выходной показывающий прибор 10. При вращении вентилятора 2 через объем между внутренним электродом 1 и измерительным электродом 3 создается поток исследуемого вдыхаемого воздуха. Содержащиеся в нем аэроионы смещаются к электроду 3. В зависимости от полярности выходного напряжения источника на электроде 3 разряжаются все положительные или отрицательные аэроионы. Выходной сигнал со счетно-решающего узла 7, выполненного в виде частотно-временного делительного устройства, поступает на вход показывающего прибора 10, проградуированного в значениях концентраций аэроионов. 2 ил. Q 3