Устройство для определения запыленности газов Советский патент 1978 года по МПК G01N15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к технике измерений и КОНТРОЛЯ запыленности окружаюнхей среды и может быть использовано для измерения заныленности газов, которые отводятся от технологических агрегатов, в различны-х отраслях нромыигпениости. Широкое применение изобретение может найти при пуско-наладочных работах систем газоочистки.

Известны конструкции устройств для опре-. деления запыленности газов. Такие устройства имеют фи.:|ьтр, источник света и оптическую систему, регистрируюш.ую почернение фильтра и засасываюи;ее устройство 1. Однако на практике измерения с помощью таких устройств трудоемки и не очень точны, так как для конкретных технологических условий требуется предварительная тарировкй, связанная с измерением влажности, высуишвания и точного взвешиваиия фильтра Точность измерений запыленности с помощью таких устройств в свою очередь си.,чьно зависит как от гранулометрического состава пылей, так и степени загрязнения пылью и коиденсатом оптической системы, соприкасающейся с газовой средой.

Из известных устройств наиболее близким но технической сущности к изобретению является устройство для определения запыленности газов, которое содержит пылезаборную трубку, циклон с крыльчаткой, эжектор-побудитель отбора, фильтр, узел для измерения веса фильтра. Величина запыленности определяется периодическим взвещиванием на аналитических весах пылевых частиц, выделяемых из запыленного газа в циклоне 2.

Однако это устройство имеет янзкую точность измерения, так как степень улавливания циклоном пылей зависит от дисперсного состава, а также сравнительно больщие габариты устройства, обусловленные применением коромь1словых автоматических весов и отсутствием возможности получения экспресс-данных о запыленности непосредственно в месте проведения анализа, так как аналитические весы

требуют создания определенных рабочих условий.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства и повыщение точности измерений за счет, получения экспресс-данных с

запыленности газов непосредственно в ходе анализа.

Достигается это тем, что узел для измерения

веса осажденной пыли выполнен в виде малогабаритного сдвоенного диодного механотрона, подвижные аноды которого механически связаны с фильтром, размещены между двумя раздвижными фланцами фильтродержатсля.

При раздвижении фланцев фильтродержателя выходной эт|ектрический сигнал с механотрона, пропорциональный весу уловленных фильтром пылевидных частиц из пылегазовой смеси, поступает на неинвертирующий вход интегрального операционного усилителя с резистивной обратной связью и работающего в режиме вычитателя, а на инвертирую.щий вход усилителя поступает электрический сигнал от датчика влажности анализируемой газовой смеси. Это позволяет отградуировать шкалу регистрирующего измерительного прибора на выходе операционного усилителя непосредственно в весовых единицах запыленности газов с компенсацией весовой погрещности за счет влаги в отбираемой пробе.

Определение запыленности газов по весовому методу непосредственно в ходе анализа, компактность, точность и высокая чувствительность, достиг;:(-1мая такой конструкцией устройства, сокращает непроизводительные затраты, связанные с известным весовым методом определения запыленности газов и дает возможность получать экспресс-данные о запыленности газ-ов непосредственно в месте отбираемых газовых проб.

Весовой метод определения запыленности газов, положенный в основу предлагаемой конструкции устройства, выгодно отличается от известных косвенных методов как высокой точностью, так и отсутствием необходимости длительной предварительной тарировки для каждого конкретного вида технологического режима и класса пыли.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для определения запыленности газов содержит пылезаборную трубку , фильтродержатель из раздвижных фланцев 2 и 3, эжектор-побудитель отбора 4, фильтр 5, закрепленный на подвижном щтыре б (ai:w,iax) малогабаритного сдвоенного диодного механотрона 7, датчик 8 влажности газов, операционный усилитель ОУ 9, работающий в режиме вычитателя, шток 10 с пружиной 11 для раздвижения фланцев фильтродержателя в момент взвещивания пылевидных частиц, осевших на фильтр.

Устройство работает следующим образом. В эжектор-побудитель отбора 4 подается сжатый воздух, создающий в пылезаборной системе разряжение, за счет которого запыленный газ через пылезаборную трубку просасывается через фильтр 5, на которо ; оседают пылевые частицы из газовой смеси. При проведении периодических замеров в процессе анализ.а отключается подача сжатого воздуха в эжектор, отбор пробы запыленного газа прекращается и с помощью штока 10 раздвигаются фланцы 2, 3 фильтродержателя. Под действием веса фильтра 5 с осевшими на нем пылевидными частицами происходит перемещение подвижного штыря 6 и соответствующее смещение анодов, .малогабаритного сдвоенного диодного механотрона 7, включенного в мостовую измерительную схему с линейной выходпои характеристикой. Электрическая компенсация исходного веса фильтра осуществляется с помощью резистора RI (установка нуля), а регулировка чувствительности резистором R.

С целью получения линейной зависимости выходного электрического сигнала от весового усилия, резисторы Ra и R4 берутся в 3-4 раза больше внутреннего сопротивления каждой половины лампы (механотрона).

Выходной электрический сигнал измерительной схемы, пропорциональный весу улавливаемых пылевидных частиц, поступает на неинвертирующий вход интегрального операционного усилителя с резмстивной обратной связью, работающего в режиме вычитателя. На инвертирующий вход этого же усилителя подается сигнал от датчика влажности отбираемой газовой пробы. Данная схема работает в режиме вычитателя и обеспечивает следующую функциональную зависимость выходного сигнала от

входных электрических сигналов.

и..-и..|г(Й),

где U| - сигнал, поступающий на инвертирующий вход, (сигнал с датчика влажности); и г - сигнал, поступающий на неинвертирующий вход, (выходной сигнал механотрона, пропорциональный весу пылевидных частиц).

Это позволяет получать разницу между элек трическим сигналом, пропорциональным весу пылевидных частиц, осевших на фильтр, и электрическим сигналом, характеризующим влажность отбираемой пробы. Таким образом, регистрирующий прибор на выходе измерительной схемы можно отградуировать непосредственно в весовых единицах запыленности газов с компенсацией весовой погрешности на влажность отбираемой газовой пробы.

Предлагаемое устройство обладает высокой

точностью, чувствительностью и компактностью обусловленными конструктивными особенностями механотрона и интегрального операционного усилителя, а также возможностью получения экспресс-данных о запыленности газов непосредственно в месте отоираемых газовых проб

:. ходе технологического процесса, минуя длительный период процесса предварительной тарировки устройства.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство СССР № 469916, кл. G 01 N 15/00.