Прибор для определения концентрации пыли Советский патент 1980 года по МПК G01N15/00 

(54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПЫЛИ

I

Изобретение относится к приборам для исследования химических и физических свойств веществ, а конкретно - к приборам для определения размеров частиц или их концентрации.

Известен оптический прибор для измерения концентрации пыли с устройствами для периодической поверки показаний прибора. Оптический измерительный прибор состоит из источника света, расположенного на стенке газохода, и рефлектора, расположенного на противоположной стенке газохода. За источником света установлен прерыватель, -представляющий собою диск с отверстиями, часть поверхности которого покрыта плоскими отражателями. Фотоприемник расположен по одну сторону газохода с источником света и регистрирует свет либо отраженный прерывателем, либо дважды прошедший через газоход. Для проверки показаний прибора имеется заслонка, расположенная вне газохода непосредственно за прерывателем, которая периодически перекрывает Доступ света в газоход, при этом фотоприемник регистрирует свет, отраженный от ее поверхности I j.

Устройство сложно в эксплуатации и не обеспечивает высокой точности поверки. Наиболее близким к изобретению техническим решением является оптический прибор со светорассеивающим контрольным устройством 2.

В корпусе прибора укреплены источник света и фотоприемник, каждый в своем корпусе, причем оптические оси их расположены друг к другу под углом 120°. В боковой цилиндрической стенке корпуса находятся пробки из пористой пластмассы, пропускающей частицы пыли, но не пропускающей свет. Прибор кмеет устройство для поверки его показаний во время эксплуатации, которое включает имитатор частиц пыли в виде гребня из тонкой проволоки, а также электрон15нь,1Й блок. Проволока гребня прикреплена к кривошипу, конец которого выведен наружу для ручного манипулирования. Ручное покачивание конца кривощипа заставляет имитатор колебаться в зоне измерения, находящейся в точке пересечения оптических осей источника света и фотоприемника. Во время измерений источник света, освещает зону измерения. Свет, рйЬсеяннь1й частицами пыли, регистрируется фотоприемником. Во вреМЯ поверки доступ пыли в камеру прекращается и в зону измерения вручную периодически вводится имитатор частиц пыли, а фотоприемник регистрирует рассеянный им свет.

Недостатком прототипа является то, что точность измерения концентрации пыли в процессе эксплуатации существенно изменяется за счет нестабильности характеристик имитатора. Указанная нестабильность обусловлена тем, что имитатор находится внутри камеры, через которую пропускают пылегазовый поток, поэтому на его поверхности осаждаются частицы пыли. Это изменяет светорассеивающие свойства имитатора, поскольку свет рассеивается уже не металлической поверхностью проволоки, из которой сделан имитатор, а слоем осевщей пыли. При этом изменяются и размеры имитатора. .

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет повыщекия точности поверки.

Указанная цель достигается тем, что в приборе для определения концентрации пыли в потоке, содержащем осветитель и фотоприемник, каждый в своем корпусе, расположенные под углом друг к другу, электронный блок и имитатор измеряемой среды, имитатор выполнен в виде пластин из светорассеивающего материала, размещенных в корпусе имитатора, укрепленного на внещней поверхности боковой стенки корпуса фотоприемника и соединенного с корпусом осветителя световодом, а с фотоприемником - через отверстие в боковой стенке корпуса фотоприемника, которое смещено относительно отверстия световода в корпусе имитатора, а к внутренней поверхности боковой стенки корпуса фотоприемника одним концом прикреплено подвижное зеркало, перекрывающее отверстие в этой стенке.

На чертеже схематически изображен предложенный прибор. Осветитель 1, расположенный в корпусе 2, фотоприемник 3, размещенный в корпусе 4, установлены в газоходе под острым углом друг к другу, причем один конец корпуса осветителя и корпуса фотоприемника находится в газоходе, а другой-- вне его. Фотоприемник 3 соединен с измерительным блоком 5, к выходу которого присоединен измеритель 6 и регистрирующее устройство 7. Общий блок 8 питания прибора соединен с осветителем 1 и измерительHbiiM блоком 5. В боковой стенке корпуса 2 осветителя 1 укреплен одинконец световода 9, а другой конец световода 9 укреплен в отверстии 10 корпуса И имитатора. Внутри корпуса 11 имитатора против отверстия 10 установлены пластины 12, 13, 14 из светорассеивающего стекла, являющиеся имитаторами пылевоздущной среды. Положение пластин 12, 13, 14 фиксируется упругимКэлементами 15, 16, 17. Пластины 12, 13, 14 соединены с электромагнитами 18, 19, 20, которые

739375

укреплены на внещней поверхности корпуса 11 имитатора. В боковой стенке корпуса 4 фотоприемника 3, соприкасающейся с корпусом 11 имитатора, имеется отверстие 21 для прохождения света, рассеянного имитатором, внутрь корпуса 4 фотЬприемника 3. В этой же стенке корпуса 4 внутри него укреплено зеркало 22, которое прилегает к боковой стенке корпуса 4 и закрывает отверстие 21. С зеркалом 22 соединен соленоид 23, который укреплен внутри корпуса 11 имитатора. Электромагниты 18, 19, 20 и соленоид 23 соединены с блоком коммутации 24. Прибор работает следующим образом. Световой поток, формируемый осветителем 1, освещает пылевоздущный поток в гчзоходе.

Часть света, рассеянного движущимися частицами пыли, воспринимается фотоприемником 3. Выходной сигнал последнего, пропорциональный концентрации пыли в газоходе, поступает на измерительный блок 5 и затем фиксируется измерителем 6 и регистрирующим устройством 7.

Во время поверки прибора коммутирующий блок 24 выдает сигнал на соленоид 23, который перемещает подвижное зеркало 22

в положение, указанное пунктиром на чертеже. При этом свет от осветителя 1, проходящий по световоду 9 через отверстие 10 внутрь корпуса 11 имитатора, освещающий пластинь 12, 13, 14 и рассеянный последними, попадает через отверстие 21 в корпус 4

фотоприемника 3 на подвижное зеркало 22, а затем, отразивщись от него, на светочувствительную поверхность фотоприемника 3. Отверстие 21 смещеНо относительно отверс- тия 10 на угол 20-30°, что соответствует углу максимального рассеяния света для светорассеивающих стекол 12, 13, 14, из которых изготовлен имитатор. Во время поверки свет, рассеянный частицами пыли в газоходе, перекрывается подвижным зеркалом 22 и на фотоприемник 3 не попадает. В этом

случае показания измерителя б соответствуют максимальной концентрации пыли Сщц, измеряемой прибором. Затем код1мутирующий блок 24 выдает сигнал, который приводит в действие электромагнит 18. Последний выводит из светового потока, проходящего через отверстие 10, пластину 14, при этом показания измерителя 6 соответствуют 0,5 С МАКС- Далее электромагнит 19 выводит из указанного выше светового потока пластину 13, при этом показания измерителя 6

равны 0,1 Сник.. После окончания поверки коммутирующий блок 24 выдает сигнал соленоиду 23, который возвраШает подвижное зеркало 22 в начальное положение. Цикл поверки закончен, прибор готов к дальнейщим измерениям.

ПрИмеиение предложенного прибора позволит гговысИть точность измерения концентрации пыли, выбрасываемой в атмосферу промьшленными предприятиями, и тем са