Устройство для измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

О П И С А Н И Е 1 ц 479994ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 05.08.75. Бюллетень2Дата опубликования описания 01,12.75 51) М. Кл. б 01 п 15/00 Государственный комитет Совета Министров СССРпо делам изобретенийи откоытнй 53) УДК 541,12.0(71) Заявитель Ленинградский институт авиационного приборостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСНОЙ фАЗЪ АЭРОЗОЛЯИзобретение относится к технике измерения концентрации диеперсной фазы аэрозоля и может быть использовано в различных отраслях промышленности и медицины,Известно устройство для непрерывного измерения запыленности газов путем зарядки аэрозольных частиц в поле унилолярното коронного разряда. Устройство содержит заурядную и измерительную камеры, воздуходувку, высоковольтный модулятор, усилитель, выпрямитель, индикатор. При продувании с помощью воздуходувки исследуемого аэрозоля через поле импульсного коронного разряда зарядной камеры аэрозольные частицы заряжаются. Заряд частиц в измерительной камере преобразуется,в иыпульсы:напряжения с частотой коронного разряда и амплитудой, пропорциональной концентрации, Импульсы напряжения усиливаются и выпрямляются. Ток на выходе выпрямителя, измеряемый индикатором, пропорционален концентрации дисперсной фазы аэрозоля,Основным недостатком известного устройства является невозможность измерения сверхмалых концентраций вследствие того, что пороговая чувсъвительность этого устройства ограничена уровнем собственных шумов усилителя.Цель изобретения - повышение точности измерений,Постановленная цель достигается тем, что вустройспво,введен формирователь импульсов, вход которого через схему задержки подключен к выходу модулятора, а выход формиро вателя подключен ко входу схемы управления ключом, включенным между усилителем и индикатором так, что передвижной контакт подсоединен к усилителю, а неподвижные контакты соединены с индикатором и нагру зочным резистором.На чертеже показана блок-схема предложенного устройства для измерения диоперсной фазы аэрозоля.В трубе последовательно по направлению 1 Б движения аэрозольного,потока установленызарядная 1 и измерительная 2 камеры и воздуходувка 3. Электроды зарядной камеры 1 соединены с высоковольтным модулятором 4, формирующим униполярные импульсы высоко кого напряжения. Электроды измерительнойкамеры 2 соединены со входом измерительного усилителя 5. К выходу усилителя 5 подключается синхронный накопитель бсодержащий индикатор в виде интегрирующего 25,прибора 7, нагрузочный резистор 8 и ключ 9.Контакты 1011 и 12 ключа подсоединяют к выходу усилителя либо интеприрующий прибор, либо нагрузочный резистор, величина сопротивления которого равна внутреннему зо сопротивлению интегрирующего прибора, Управление работой ключа 9 синхронного накопителя осуществляется блоком синхронизации, содержащим формирователь импульсов 13 и схему задержки 14.Измерения производятся следующим образом.На электроды зарядной камеры 1 с выхода,высоковольтното модулятора 4,подаются импульсы униполярного напряжения прямоугольной формы 1.1, длительностью т 1 и час 1тотой Р -- , Исследуемая аэрозоль прокатчивается через трубопровод с помощью воздуходувки 3. Между электродами зарядной камеры в течение времени т 1 происходит коронный разряд. Аэрозольные частицы, пролетающие за это время через зарядную камеру, приобретают электрический заряд. Заряженные частицы, пролетая через измерительную камеру 2, создают на ее электроде импульсы напряжения длительностью Ъ амплитуда 1.12 которых пропорциональна концентрации аэрозольных частиц, Передний фронт этих импульсов сдвинут относительно переднего фронта импульсов короны на время тз пролета заряженной частицы от заряд ной камеры до измерительной,Импульсы короны запускают схему задержки 14. С выхода схемы задержки 14 на вход формирователя 13 подаются импульсы 1.1 З, задержанные относительно импульсов короны 1.1, на время тз. Формирователь 13 вырабатьпвает импульсы Б 4 частотой Р длительностью л и амплитудой, достаточной для срабатывания ключа 9, Контакты 10 - 11 ключа подключают к выходу измерительнохо усилителя 5 интеприрующий прибор 7 на время длительности импульса напряжения 1.12, снимаемого с электрода измерительной ,камеры, В интервалах между импульсами усилитель 5 отключается от интегрирующего прибора и подключается через контакты 10 - 12 ключа 9 к натрузочному резистору 8. Амплитуда импульса напряжения Б 2, снимаемого с электрода измерительной камеры 2, при малой концентрации аэрозольных частиц может быть меньше уровня собственных шумов, подведенных ко входу усилителя 5,В этом случае на вход интегрирующего1 прибора 7,при замыкании контактов 10 - 115 ключа 9 с частотой Р с выхода усилителя 5поступают синхронная и асинхронная составляющие шума, содержащие полезный сигналв виде импульсов длительностью т 2, Выходная величина интегрирующего прибора изме 10 няется под действием полезного сигнала исинхронной составляющей шулема. Однако фаза полезного сипнала постоянна, а фаза синхронной помехи случайна. Если амплитудашумовой помехи на несколько порядков пре 15 вышает амплитуду полезного сигнала, то потребуется значительное время накопления,чтобы интегральная:величина полезного сигнала превысила интегральную величину синхронной ломехи,20 При синхронном накоплении на выходе интегратора можно получить сколь угодно большое отношение сигнал/шум за счет увеличения времени накопления.Если время накопления принять постоян 25 ным, то выходная величина интегрирующегоприбора будет про 1 порциональна измеряемойконцентрациипричем, можно измерять скольугодно малые концентрации дисперсной фазы аэрозоля,30Предмет изобретенияУстройство для измерения, концентрациидиаперсной фазы аэрозоля, содержащее воздуховку, зарядную камеру, подключенную кЗ 5 выходу высоковольтного модулятора, измерительную,камеру, с,подсоединенными к нейпоследовательно усилителем, детектором, индикатором, отличающееся тем, что, сцелью повышения точности измерений, вве 40 ден формирователь импульсов, вход которого через схему задержки подключен к выходу модулятора, а выход формирователя подключен ко входу схемы управления ключом,включенным между усилителем и индикато 45 ром так, что передвижной контакт подсоединен к усилителю, а нвподвижные контакты -к индикатору и нагрузочному резистору,