Оптический пылемер Советский патент 1993 года по МПК G01N21/53 

тока, который представляет из себя последовательно соединенные решающий усилитель и усилитель мощности, в выходной цепи которого включен осветитель 2. На вход решающего усилителя поступают сигналы задания на ток с блока 13 задания тока, обратной связи по току осветителя, а также коррекции от блока 19 управления. Низкая инерционность и значительный коэффициент усиления регулятора 12 тока позволяют с высоким быстродействием и точностью стабилизировать, а также при необходимости регулировать ток осветителя 2 как вручную (например, изменением величины задания на ток в блоке 13 задания), так и автоматически (за счет изменения напряжения корректирующего сигнала от второго 19 блока управления). Известно, что начальный световой поток 0 пропорционален току осветителя, поэтому регулирование токов приводит в конечном итоге к воздействию на световой поток.

В процессе старения, а также под действием внешних условий параметры прибора изменяются, что приводит к снижению точности показаний предварительно отка- либрованного устройства. Такие воздействия как запыление оптики или старение осветителя вызывают изменение начального светового потока lo; другие воздействия, как, например, изменение температуры окружающей среды, напряжения питания и т.д. приводят к изменению сквозного коэффициента усиления Ки и нарушению балансировки усилителей, когда при нулевом значении сигнала на входе и выходе усилителя появляется напряжение (т.к. дрейф нуля). В связи с этим реальные показания прибора будут отличны от величины измеряемой запыленности.

При длительной эксплуатации требуется систематически проверять точность измерения прибора. Для выполнения проверки прекращается подача в измерительную камеру 1 пылегазового потока и после оседания пыли между осветителем 2 и фотоприемником 3, последовательно устанавливаются экраны 8 из материала с калиброванной прозрачностью, которые имитируют запыленность сн и с, соответствующие начальной и конечной граничным точкам шкалы прибора. Если показания Хц и Хк прибора в этих точках шкалы будут отличаться от значений калиброванной запыленности Сн И Ск (ХнЈСн. ), TO блок вычислений 16 сформирует два корректирующих сигнала, один из которых будет регулировать начальный световой поток I0, a другой - смещение усилителя, установленного в блоке коррекции.

В режиме коррекции параметров устройства по сигналу, сформированному в блоке 28 формирования управляющих сигналов, включается механизм 7 перемеще- 5 ния заслонок, скользящие заслонки 6 перекрывают прорези в измерительной камере 1 и тем самым прекращается подача пыле-газового потока. Одновременно с появлением сигнала на механизм 7 перемеще- 0 ния заслонок в блоке 28 формируется сигнала Ui, поступающий на управляющий вход первого блока 11 памяти (см.фиг.1), который переходит в режим хранения информации, когда сигналы, полученные в ре5 жиме записи, запоминаются и постоянно

присутствуют на выходе блока 11 памяти, а

. также на регистрирующем устройстве. При

этом вход блока 11 памяти блокируется, и

изменения входного сигнала не влияют на

0 его выходные параметры. После оседания пыли в измерительной камере 1 через нее проходит максимальный световой поток, соответствующий нижней граничной точке шкалы прибора (обычно нулевой точке шка5 лы - отсутствие запыленности сн 0). Информация,пропорциональная максимальному световому потоку из блока 10 преобразований поступает во второй блок 14 памяти, где записывается и присут0 ствует на выходе блока. Управляющий сиг-, нал на запись U2 поступает на управляющий вход блока 14 с задержкой по отношению к первому управляющему сигналу Ui, определяемой временем Д ti движения заслонки

5 6 и оседания пыли. С выдержкой времени A t, необходимой для надежной записи информации, управляющий сигнал LJ2 снимается, и второй блок 14 памяти переводится в режим хранения; при этом информация на

0. выходе блока 14 будет иметь постоянное значение независимо от сигнала на его входе.

По управляющему сигналу, сформированному в блоке 28 в момент окончания за5 писи информации во второй блок 14 памяти, приводится в движение экран 8 с калиброванной прозрачностью, который перекрывает световой поток. Последний ослабляется до минимального значения и

0 соответствует верхней граничной точке прибора (имитация предельной для данного измерителя запыленности CK). С задержкой A ta по отношению к заданному фронту управляющего сигнала U2, определяемой вре5 менем установки экрана 8, на управляющий вход третьего блока 15 памяти поступает сигнала управления Уз, сформированный в блоке 28. При этом информации, соответствующая минимальному световому потоку,

из блока 10 преобразований записывается в третий блок 15 памяти. Затем с выдержкой времени Л t управляющий сигнал Уз снимается и третий блок памяти переходит в режим хранения информации (по аналогии со вторым блоком). Таким образом, на входе блока 16 вычисления присутствует информация Хн и Хк, записанная в двух предельных точках шкалы прибора при имитации запыленности Сн и ск. Эта информация об- рабатывается в блоке 16 вычислений, где определяются величины двух сигналов (коррекции тока осветителя и смещения усилителя). Сформированные сигналы поступают на вход четвертого блока 17 памяти. По чет- вертому уп равля ющему сигналу U4. сформи- ррванному в блоке 28 с задержкой по отношению к заднему фронту сигнала Уз, определяемой временем А гз вычислений блока 16, блок 17 памяти переводится в ре- жим записи, а затем, после снятия управляющего сигнала в режим хранения;-при этом информация записывается в четвертый блок 17 памяти, запоминается и хранится на выводе блока 17 в течение всего следующего цикла измерений прибора (после окончания коррекции). Сигналы из четвертого блока 17. памяти поступают в соответствующие блоки управления; первый блок 18 осуществляет корректировку смещения усилителя в блоке 9 коррекции, а второй 19-тока осветителя в блоке 12 регулирования тока. На этом цикл коррекции заканчивается и по соответствующим сигналам управления приводятся в движение экран 8 и механизм 7 перемеще- ния заслонок. После установки экрана 8 и заслонки 6 в первоначальное положение (время Л t$) в измерительную камеру 1 поступает пылегазовый поток и начинается процесс его измерения.

В приборе предусматривается сигнализация при появлении на выходе четвертого блока 17 памяти предельно допустимых минимального или максимального значения сигналов. Формирование-сигналов на вклю- чение индикаторов 24-27 осуществляется логическими блоками 20-23, одна пара которых 20-21 контролирует минимальный и максимальный сигналы, поступающие на первый блок 17 управления смещением уси- лителя блока 9, а вторая пара 22-23 - соответствующие сигналы, поступающие на второй вход блока 12 регулирования тока осветителя. Включение одного из индикато ров 24-25 указывает на предельные значе- ния сигналов по каналу управления смещением, что приводит к необходимости вручную изменять величину смещения усилителя в блоке 9. При включении одного из

индикаторов 26-27 требуется ручная подстройка установки задания тока Озт в блоке 13 задания тока.

При работе прибора с предельными корректирующими сигналами точность его показаний снижается.

Применение предложенного пылемера позволит улучшить качество настройки и соответственно точность процесса измерений, а также упростить и ускорить процесс коррекции, который в отличие от прототипа выполняется автоматически.

Разработанный оптический пылемер может найти применение для повышения качества работы пылегазоочистительных установок, осуществления контроля постоянных и особенно залповых выбросов в атмосферу..

Формула изобретения

Оптический пылемер, содержащий последовательно установленные осветитель, измерительную камеру, заслонку с механизмом перемещения заслонки, экран, фотоприемник, а также усилитель и регистрирующее устройство, причём осветитель через измерительную камеру оптически связан с фотоприемником, а выход фотоприемника подключен к усилителю, о т.л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности и качества настройки, в него введены блок коррекции, блок преобразования, первый, второй, третий и четвертый блоки памяти, блок регулирования тока, блока задания тока, блок вычисления, первый и второй блоки управления, первый, второй, третий и четвертый логические блоки первый, второй, третий и четвертый индикаторы и блок формирования управляющих сигналов, причем выход усилителя подключен к входу блока коррекции, управляющий вход которого соединен с выходом первого блока управления, выход блока коррекции соединен с входом блока преобразования, выход которого соединен с входами первого, второго и третьего блоков памяти, выход первого блока памяти подключен к регистрирующему устройству, выходы второго и третьего блока памяти подключены к первому и второму входам блока вычисления, выход которого подключен к входу четвертого блока памяти, первый выход которого подключен к входу первого блока управления и входам первого и второго логических блоков, выходы которых подключены соответст- венно к входам первого и второго индикаторов, второй выход четвертого блока памяти подключен к входу второго блока управления и входам третьего и четвертого логических блоков, выходы которых подк люмены соответственно к входам третьего и четвертого индикаторов, первый, второй, третий и четвертый выходы блока формирования управляющих сигналов подключены соответственно к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого блоков памяти, выход второго блока управления

подключен к управляющему входу блока регулирования тока, вход которого подключен к выходу блока задания тока, а выход - к входу осветителя, причем осветитель выполнен с возможностью управления световым потоком.

Фиг. 2