Устройство для определения времения дымления вещества Советский патент 1993 года по МПК G01N21/53 

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано для определения выхода летучих веществ из навески угля.

В настоящее время выход летучих веществ определяется методом тигельной пробы: навеска угля помещается в тигель с неплотно закрывающейся крышкой, быстро нагревается до определенной температуры и выдерживается при ней в течение некоторого времени. Выход летучих веществ из аналитической пробы углы определяется по разности между массой исходной навески углы и массой твердого летучего остатка.

Экспериментально показано, что выход летучих веществ можно определять по времени наличия дыма из навески, помещен1 ной в тигель с введенным в него нагретым до определенной температуры металлическим стержнем. Это намного упрощает и дает возможность автоматизации определения выхода летучих веществ.

Для определения начала и окончания выхода дыма возможно использование датчиков дыма.

Известен датчик, содержащий последовательно включенные секции коаксиального световода, элементы фокусировки излучения, поляризаторы и поляриметр. Основным недостатком такой конструкции является нестабильность порогов срабаты-- вания чувствительных элементов в разрывах световодов.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения времени дымления вещества, содержащее тигель, излучатель свет.а, фокусирующую систему, фотоприемник.

Общий недостаток этих датчиков - низкая точность определения начала и окончания выделения дыма, связанная с тем, что во-первых, в начале и конце дымление происходит со слабой концентрацией дыма: во- вторых, датчик слабо реагирует на малые объемы дыма.

Цель изобретения - повышение точности определения времени дымления.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для определения времени дымления вещества, содержащее тигель, излучатель, фокусирующую систему, фотоприемник, а также последовательно соединенные счетчик, дешифратор и индика- тор введены два плоских отражателя, генератор импульсов, усилитель - формирователь и элемент И, причем излучатель и фотоприемник расположены на взаимно перпендикулярных оптических осях, в точке пересечения которых расположен стержень квадратного сечения, установленный в центре тигля, соответствующие грани стержня параллельны оптическим осям, отражатели установлены на продолжениях этих осей, при этом расстояния айв первого и второго

отражателей соответственно от точки пересечения осей и углы «1 и cti их наклонов относительно осей удовлетворяют, соотношениям

в а tg (180° - 2 «1); 02 135° - on

0 При этом выход фотоприемника через усилитель-формирователь соединен с одним входом элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора, а выход - со счетным входом счетчика, выход сброса

5 которого соединен с шиной Сброс.

На фиг. 1 приведена схема установки для определения времени дымления веществ; на фиг. 2 - структурная схема устройства.

0 Устройство для определения времени дымления веществ содержит тигель 1 с помещенной в него навеской угля 1 и введенным в навеску нагретым до определенной температуры металлического стержня 3

5 квадратного сечения; излучатель 4, фотоприемник 5, фокусирующую систему б, два плоских отражателя 7, усилитель-формирователь 8. генератор импульсов 9. элемент И 10, счетчик 11, дешифратор 12, индикатор

0 13, причем излучатель 4 и фотоприемник 5 расположены так, что их оптические оси пересекаются под прямым углом и в точке их .пересечения расположен стержень 3 квадратного сечения, соответствующие грани которого параллельны оптическим осям. При этом за стержнем 3 на оптической оси излучателя 4 расположен один отражатель 7, а на оптической оси фотоприемника 5 - другой отражатель 7, повернутые относи0 тельно оптических осей таким образом, чтобы параллельный световой пучок, диаметр которого больше толщины стержня 3, попадал в фотоприемник 5, выход которого через усилитель-формирователь 8 соединен с од5 ним входом элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом генератора 9, а выход - со счетным входом счетчика 11, выходы которого через дешифратор 12 соединены с входами индикатора 13, а вход

0 сброса - с шиной Сброс.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии дыма в любой точке стержня параллельный световой пучок, сфо5 кусированный системой 6, отражается отра жателями 7 и попадает в фогоприемник 5. На выходе усилителя-формирователя 8 вырабатывается сигнал логического нуля. В результате этого запрещается прохождение

5

импульсов с генератора 9 через элемент И 10 на счетный вход счетчика 11.

При появлении дыма в контролируемом пространстве вокруг стержня 3 световой пу- чок рассеивается и не попадает на фотопри- емник 5 либо попадает значительно ослабленным (если дым, например, поступает на одной стороне стержня 3). В этом случае на выходе вырабатывается сигнал логической единицы, поступающий на один из входов элемента И 10, Этим разрешается прохождение импульсов с генератора 9 через элемент И 10 на счетный вход счетчика 11. После окончания выделения дыма интенсивность светового пучка восстанавливается, в результате чего на выходе усилителя-формирователя 8 снова форми0

5

руется уровень логического нуля, запрещающего прохождение импульсов с генератора 9 через элемент И 1.0.

Таким образом, к моменту окончания выделения дыма в счетчике будет записано количество импульсов, пропорциональное времени выделения дыма. Это число дешифруется при помощи дешифратора 12 и индицируется на индикаторе 13.

При подаче вручную по шине Сброс сигнала Сброс счетчик 11 и. следовательно, индикатор 13 очищаются, и устройство готово к следующему замеру.

Поскольку устройство позволяет определять в цифровом виде время определения дыма, возникает возможность автоматического определения выхода летучих веществ.

Использование: для определения вУхо- да летучих веществ из Навески крксугощёго- ся угля при его экспресс-анализе Сущность изобретения: устройство содержит тигель 1 с помещенной в негр навеской угля 2 и ъве- денным в навеску стержнем 3, излучатель 4, фотоприемник 5, фокусирующую систему 6, два плоских отражателя 7, усилитель-формирователь 8, генератор импульсов 9, элемент И 10. счетчик 11, дешифратор 12, индикатор 13.2 ил.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я Устройство для определения времени дымления вещества, содержащее тигель, излучатель, фокусирующую систему, фото- приемник, а также последовательно соединенные счетчик, дешифратор и индикатор, о т ,л л чающееся тем, что, с целью повпшения точности, в него введены два плоских отражателя, генератор импульсов, усилитель-формирователь и элемент И, причем 1злучатель и фотоприемник расположены на взаимно перпендикулярных оптических осях, в точке пересечения которых расположен стержень квадратного сечения, установленный в центре тигля,

Редактор Б.Федотов

Составитель Ю.Гринева Техред М.Моргентал

соответствующие грани параллельны оптическим осям, отражатели установлены на продолжениях этих осей, при этом расстояния первого и второго отражателей соответственно от точки пересечения осей и углы а и Oi и наклонов относительно осей удовлетворяют соотношениям

b а tg(180°-2ai), «2 135°-а, а выход фотоприемника через усилитель- формирователь соединен с одним входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с счетным входом счетчика, выход сброса которого соединен с шиной Сброс.

Фи8.1

Корректор Н.Милюкова