Способ измерения дымности газовых выбросов

(51) 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сти.Н оле точным из известных спосония дымности выбросов - спорению проходящего через ния. Однако точность измереобом зависит от точности кадуировки), т.е. определения констант приемных и излучаи их стабильности, Более того,бов опресоб повыброс иния этимлибровкиаппаратующих бл еле изме злуче спас (гра рных оков ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Белорусский государственный университет им. В,И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССР М 1402863, кл. О 01 й 21/53, 1988.Головчук А.Ф. и др, Измеритель дымности отработавших газов. - Автомобильная промышленность, 1988, М 9, с. 21. Изобретение относится к оптическому электронному аналитическому приборостроению и может быть использовано для определения оптической плотности, концентрации дымности, а также в различных отраслях промышленности и народного хозяйства, где необходимо определять плотность рассеивающих сложных газовых сред, влагосодержащих, агрессивных, запыленных и им подобных, кроме того, изобретение может быть использовано для экспресс-контроля дымности двигателей внутреннего сгорания с целью повышения их топливной и экологической эффективно(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЫМНОСТИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ(57) Изобретение относится к определению оптической плотности, дымности, а также определению плотности рассевающих газовых сред. Для снижения погрешности измерения по предлагаемому способу осуществляют посылку излучения, одновременно зондирующего и компенсационного, из двух противоположно расположенных за границей выброса точек. Измеряют прошедшее зондирующее излучение и компенсационное, по которым судят о величине оптической плотности. 1 ил. нестабильность аппаратурных констант приемно-излучающих устройств из-за изменения условий проведения измерений (т.е. температуры, величин помех, радиационной обстановки и т.д., изменяющих параметры электронных элементов излучающих, приемных и регистрирующих устройств) приводит к необходимости корректировки (подстройки) нулевого значения, выставляемого путем калибровочных (градуировочных) измерений, что при быстрых изменениях условий, например температуры, практически невозможно, Другими словами, эти методы неустойчивы к изменениям условий проведения измерений.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, заключающийся в пропускании оптического излучения через выброс, регистрации прошедшего через выброс излучения и измерения компенсационного потока, претерпевающего ослабление (рассеянияна рассеивателе). И этот способ обладает всеми недостатками, отмеченными выше. Дополнительное измерение компенсационного потока снимает влияние только нестабильности энергии источника излучения во времени. Погрешность же измерений, обусловленная нестабильностью условий проведения измерений, остается,Цель изобретения - снижение погрешностей измерений, обусловленных нестабильностью условий их проведения.На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ.Устройство содержит размещенные с противоположных сторон дымовой трубы 1 источники 2 и 3 излучения (например, импульсные лампы), оптически связанные с ними приемники 4 и 5 излучения (например, ФЭУ), диффузор 6 с отверстиями в самой узкой части, заключенный в дымовую трубу 1 с отверстиями против отверстий в диффузоре 6, Между источниками и приемниками излучения расположены ослабители 7 и 8. Источник 3, приемник 5 излучения, а также ослабитель 7 заключены в защитный корпус 9, а источник 2, приемник 4 излучения и ослабитель 8 - в защитный корпус 10. Защитные корпуса 9 и 10 выполнены с отверстиями против соответствующих отверстий дымовой трубы 1 и диффузора 6. Дымовая труба 1 совместно с диффузором 6 образуют воздушные камеры 11.Способ реализуется следующим образом.В потоке дымовых газов, проходящем через диффуэор 6, создается разрежение, благодаря которому через отверстия в диффузоре начинается отсос воздуха из воздушных камер 11, Под действием создающегося разрежения атмосферный воздух через отверстия в дымовой трубе 1 и защитных корпусах 9 и 10 поступает в эти камеры, а затем в дымовую трубу 1. Созданный поток воздуха предотвращает попадание отработавших газов из дымовой трубы 1 в воздушные камеры 11,При одновременной посылке зондирующего излучения через выброс и компенсационного в обратном направлении от источника 3, находящегося в точкедля величин потока излучения Р 1 и Р 2, т.е, компенсационного и прошедшего зондирующего, зарегистрированного соответственно приемниками 5 и 4, можно записатьУ Р 1= А 1 Ро 1 ехр -е (у) б у - А 1 Ро 1 е 3(2) 3 ЪДуРз =Аз Рзз ехр-е(У) Е У35 з 1-- (Х 1 + Т 2) Р) где Рог - величина потока излучения источника 2;40 Дэ - аппаратурные константы фотоприемного тракта между источником 2 и приемником 5,Р 4= А 4 Рог ехрМ=1 ууДу 45=А 4 Роге (4)где А 4 - аппаратурная константа фотоприемного тракта между источником 2 и приемником 4. Решение системы уравнений (1)-(4) 50 относительно тг имеет вид Гг = -- 1 и (5)Р 1 Р 4От (5) можно перейти к величине дымности М, которая однозначно определяется через величину оптической плотности; 5где А 1 - аппаратурная константа фотоприемного тракта между источником 3 и приемником 5;Ро 1 - величина потока излучения источ ника 3;уг и у 1 - точка нахождения приемников 4 и 5 соответственно;т 1- оптическая плотность участка(У 1 У)е- коэффициент ослабления;у- точка нахождения источника 3;у + Ду - точка нахождения источника 2;Аг - аппаратурная константа фотопри емного тракта между источником 3 и приемником 4;+Мтг = е(у)бу; гз =3 е(у)буУ у+ДуПри излучении света в противополож ных направлениях источником 2, расположенным в точке у+ Ду (коллинеарно направлению распространения света источника 3), величины потоков излучения Рз и Р 4, зарегистрированных соответственно фото приемными устройствами 5 и 4, т,е. прошедшего зондирующего и компенсационного, равныСоставитель С. НепомнящаяРедактор Е. Папп Техред М.Моргентал Корректор Т. Мале аз 947 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Таким образом, по измеренным сигналам из обеих точек излучения судят о величине дымности.Как видно, выражение для дымности не содержит ни аппаратурных констант (которые меняются при изменении внешних условий), ни энергии импульсов излучения. Это означает устойчивость предлагаемого способа к изменениям условий проведения измерений, а следовательно, и снижение погрешностей измерений,Формула изобретения Способ измерения дымности газовыхвыбросов путем одновременной посылки зондирующего и компенсационного излучений, измерения прошедшего зондирующего и компенсационного излучений, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешностей измерений, обусловленных 5 нестабильностью условий их проведения,дополнительно посылают параллельно зондирующему противоположно направленные зондирующее излучение и компенсационное и измеряют прошедшее 10 зондирующее и компенсационное излучения, а о дымности й газовых выбросов судят из выраженияй = 1 - ехр- -и100 %,Г 1 Р 2 Рз)2 Р 1 Ра 315 где Р 2, Рз - прошедшие зондирующие излучения;Р 1, Ра - компенсационные излучения.