Оптический пылемер Советский патент 1990 года по МПК G01N15/04 

Изобретение относится к оптоэлектрон- ному аналитическому приборостроению и может быть использовано для исследования свойств пылевоздушных смесей, а также в различных отраслях промышленности и народного хозяйства, где необходимо определять оптические характеристики(плотность, прозрачность, состав) рассеивающих сложных газовых сред: влагосодержащих, агрессивных, запыленных и им подобных, и может использоваться для измерения запыленности воздуха в воздуховодах промышленных предприятий, а также для экспресс-контроля дым- ности двигателей транспортных средств, с целью повышения их топливной и экологической эффективности.

Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений за счет уменьшения загрязнения поверхностей оптических элементов.

На фиг. 1 показана принципиальная схе-. ма предлагаемого устройства; на фиг. 2 - конструкция пылезащитной системы, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит источник 1 света, линзу 2, светочувствительный элемент 3 с линзой 4, измерительную систему, содержащую мостовую схему 5, усилитель 6, регистрирующее устройство 7 и блок 8 сигнализации. Питание всех узлов схемы осуществляют от общего блока питания. Источник 1 света с линзой 2 и светочувствительный элемент 3 с линзой 4 помещены в насадки 10, которые соединены с пылезащитными системами 11. Корпуса пылеза

О

о

CJ

ю

о

щитных систем 11 образованы двумя прямоугольными стенками 12 и 13, параллельными одна другой, имеющими центральные отверстия, одна из них - 12 перфорирована боковыми профилированными стенками 14 и 15, также параллельными одна другой и .полуцилиндрическими крышками 16. Внутри корпуса пылезащитной системы 11 установлены роторы 17 с лопатками 18, оси 19 вращения которых установлены в отверстиях, выполненных в профилированной стенке 14. Вращение роторов 17 осуществляют электроприводом (не показано), питание которого обеспечивается от общего блока 9 питания или от автономного источника постоянного тока.

.Корпус пылезащитной системы 11 неподвижно прикреплен к свободному торцу насадки 10 соосно с ним посредством перфорированной прямоугольной стенки 12. Причем оси 19 вращения роторов 17 симметричны оси насадки 10, а расстояние между ними h лежит в пределах

h D + (0,5-1,5)d, где D - диаметр ротора 17;

d-внутренний диаметр насадки 10. К прямоугольным стенкам 13 прикреплены крепежные насадки 20, посредством которых осуществляют установку устройства на газоходе, к.огда насадки 10 расположены, под углом 0 одна к Другой таким образом, что насадки 20 находятся внутри воздуховода, а насадки 10,в которых расположены источник 1 света или светочув- . ствительный элемент 3 совместно с идентичными пылезащитными системами 11 находятся вне газохода. Для измерения дымности транспортных средств насадки 10 посредством крепежных насадок 20 легко устанавливаются на одной оси перпендикулярно оси патрубка ввода отработавших газов с противоположных его сторон.

Устройство работает следующим обра- зом. .

.Включают блок 9.питания и посредством электроприводов осуществляют встречное в ращение роторов 17 с лопатками 18 в направлении свободных торцов насадок 10, что приводит к образованию двух пар вихрей одинаковой интенсивности с теми же направлениями вращения. При этом чистый воздух через перфорированные прямоугольные стенки 12 корпусов пылезащитных систем 11 будет засасываться в зоны наименьшего давления, расположенные вдоль осей между роторами, и вытесняться ,в сторону газохода через крепежные насад- ки20.

Затем включается источник 1 света и свет от него с помощью линзы 2 формируется в параллельный световой поток, поступающий через корпус пылезащитной системы 11 и крепежную насадку 20 в газоход. В начальный момент при отсутствии частиц пыли в газоходе мостовая схема 5, в одно из плечей которой введен, светочувствительный элемент 3, регулируется таким образом, чтобы выходной сигнал ее был равен нулю. После этого по газоходу пропускают пь1- 0 левоздушную смесь, частицы пыли которой рассеивают свет от источника 1 света. Светочувствительный элемент 3, расположенный под углом 0 к оптической оси источника 1 света, регистрирует свет, рассе- 5 янный частицами пыли и сфокусированный линзой 4 на его светочувствительной поверхности. Выходной сигнал светочувствительного элемента 3, пропорциональный интенсивности рассеянного света, подается 0 на мостовую схему 5 и выводит ее иэ состояния равновесия. Сигнал разбаланса, пропорциональный счетной концентрации частиц пыли, после усиления усилителем 6 фиксируется регистрирующим устройством 5 7. Если концентрация пыли превышает предельно допустимую норму, срабатывает блок 8 сигнализации, выдавая аварийный сигнал.

Предлагаемое устройство способно на- 0 дежно работать в широком диапазоне скоростей (0 V Vs. где Vs - скорость звука) пылегазового потока. Необходимый перепад давлений,- создаваемый в пылезащитных системах 11 по отношению к 5 пылевоздушному потоку, получают посредством регулирования скорости вращения роторов электроприводом. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и надежность измерений за счет усовершенст- 0 вования защиты элементов оптической системы.

Формула изобретения Оптический пылемер, содержащий газоход, сопряженные источник света и фото- 5 приемник с оптическими элементами, расположенные в насадках и установленные посредством двух крепежных пылезащитных перфорированных насадок с противоположных сторон газохода по од- 0 ной оптической оси, а также измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений за счетуменьшения загрязнения поверхностей оптических элементов, каждая 5 крепежная пылезащитная перфорированная насадка выполнена в виде двух роторов с лопатками, установленных в корпусе с возможностью BCTpeMtioro вращения а направлении свободного торца насадки, причем корпус неподвижно прикреплен к торцу, соh D + (0,5осно с ним, посредством перфорированной прямоугольной стенки, а оси вращения роторов симметричны оси насадки и расстоя- где D - диаметр ротора;

ние между ними h лежит в пределах ,

d - внутренний диам

h D + (0,51.5)d,

етр ротора;

D - диаметр ротора;

d - внутренний диаметр насадки,

Изобретение относится к оптоэлектронному аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения оптических характеристик рассеивающих сред, в частности запыленности воздуха в воздуховодах промышленных предприятий, а также отработавших газов двигателей транспортных средств. Цель - повышение точности и надежности измерений. Для этого пылезащитная система выполнена в виде роторов с лопатками с возможностью встречного вращения в направлении размещения оптических элементов. Корпус пылезащитной системы неподвижно крепится к насадкам с оптическими элементами соосно, посредством перфорированной прямоугольной стенки, через отверстия которой чистый воздух засасывается в зоны пылеменьшего давления, расположенные вдоль осей между роторами и вытесняется в сторону газохода, что не позволяет пыли осаждаться на оптических элементах. 3 ил.

Пыле оздушныи потоп

П

20

16

А-А

Фиг.д 16