Фотоэлектрический нефелометр Советский патент 1950 года по МПК G01N21/27 

Предметом изобретения является фотоэлектрический нефелометр с двумя включенными в дифференциальную схему фотоэлементами.

Предлагаемый фотоэлектрический нефелометр отличается от известных тем, что его измерительная камера выполнена в виде фотометрического шара, т. е. шара, внутренняя поверхность которого обладает свойством диффузного отражения, что позволяет измерять интегральное светорассеяние аэрозолей. Применение такого нефелометра исключает влияние на результаты измерения формы индикатриссы рассеяния, изменяющейся с изменением мутности воздуха.

Па фиг. 1 схематично изображен предлагаемый фотоэлектрический нефелометр; на фиг. 2 - электрическая схема включения фотоэлементов нефелометра и привода его диафрагмы; на фиг. 3 - электрическая схема управления нефелометром.

Фотоэлектрический нефелометр состоит из шара 1, внутренняя поверхность которого обладает свойством диффузного отражения, источника света 2 (лампа накаливания), двух фютоэлементов 3 и 4, аспиратора 5 для засасывания аэрозоля, отсчетной диафрагмы 6 и крана 7.

Фотоэлементы, один из которых установлен у стенки шара, а другой - в трубке в нижней части шара, включаются по схеме, изображенной на фиг. 2.

Первым каскадом усилителя является магнитный усилитель 8 с обмотками Vi, Wi и Wz, W. Он является чувствительным нуль-элементом, который мо.жет быть использован в качестве индикатора расстройки схемы (фиг. 2) при пользо1 ании схемой, как отсчетной (без регистрации). При необходимости регистрации усилитель воздействует на двигатель 9 сервопривода, который балансирует измерительпую схему, перемещая при помощи редуктора 10 диафрагму 1J фотоэлемента 4.

Две обмотки Ws и Ws, расположенные на крайних стержнях усилителя, соединены последовательно-встречно и включены на напряже№ 83279-2 -нис выхода (зажимы а и б) фазового моста 12, который подключен к обмотке трансформатора 13. Обмотки Wi, W-i и Wz, W/ соединены последовательно и обтекаются токами фотоэлементов 3 и 4. Обмотка W среднего стержня подключена к сетке лампы М.

Все одноименные обмоткн выполняются с равными числами витков. Если обмотки Wi, Wi н Ws, Wa обесточены или обтекаются равными токами, напряжение, снимаемое с обмотки W, равно нулю. Если ток /ь протекающий но обмоткам Wi, W, не равен току /2 в об.мотках W-2. , то на зажимах обмотки W появляется э.д.с. двойной частоты по сравнению с э.д.с., нитаюндей обмотки W:j и магнитного усилителя. При этом фаза напряжения на обмотке W4 зависит от знака разности /1-/2 и меняется на 180° нри изменении знака.

Э.Д.С. обмотки Wi усиливается промежуточным каскадом усиления (лампа М) н подается на сетки лампы /5 двойного фазирования каскада. Аноды лампы 15 питаются напряжением, снимаемым со вторичной обмотки трансформатора J/6.

При отсутствии неременной э.д.с., подаваемой на сетки лампы /5, анодные токи в ней примерно равны друг другу. С помониью фазового моста 12 схе.ма регулирзется так, что усиленная э.д.с. разбаланса ьа сетках лампы 75 всегда совпадает по фазе с анодным напряжением одного из триодов и находится в противофазе по отиошению к анодному напряжению второго триода. Таким образом, если токи /i и / не равны друг другу, то на сетка.х лампы /5 появляется переменная э. д. с., и анодный ток одного из триодов фазированного каскада резко возрастает, а другого - резко уменьшается. В анодные пени триодов могут быть включены об.мотки (рамки) двухобмоточного дифференциального гальванометра, который будет указывать наличие разбаланса схемы. Балансировка измерительной схемы производится изменением открытия диафрагмы //.

Вместо воздействия иа освен1епность фотоэлемента от руки схему можно превратить в автоматическую.

Для автоматического воздействия па освещенность фотоэлемента li анодные цепи фазированного каскада включаютея обмотки трехпоз.циоиното поляризованного реле /7, контакт которого 18 управляет реверсивным двигателем 9 постоянного тока. При сбалансированной схеме контакт 18 находится в среднем положении, и двигатель неподвижен. При разбалансе двигатеоТЬ начинает вращаться, воздействуя с помощью диафрагмы 11 на освещенность фотоэлемента. Одновременно двигатель перемещает перо самописца 19, производя регистрацию. За 2-3 мин до замера включается аспиратор. Аэрозоль засасывается во внутреннюю полость щара.

Затем включается измерительная схема и производится отсчет путем сравнения освещенностей обоих фотоэлементов. Фотоэлементы подбираются, по возмол-сности, с идентичными характеристиками.

При точных замерах целесообразно производить предварительную установку всей имерительной схемы на нуль, для чего необходимо закрыть крап и включить аспиратор на 5-10 мин. В щаре возникнет некоторое разрежение и характер рассеяния будет приближаться к молекулярному.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектрический нефелометр с двумя включенными в дифференциальную схему фотоэлементами, действующий по методу сравнения, отличающийся тем, что, с целью измерения интегрального светорассеяния, измерительная камера выполнена в виде фотометрического шара, внутренняя поверхность которого обладает свойством диффузного огражения.

2. В фотоэлектрическом нефелометре по п. 1, применение усилительного устройства с магнитным усилителем в первом каскаде, дающим на выходе переменный ток с частотой, вдвое большей частоты тока, питагоидего обмотки магнитного усилителя.

э

s в.