Устройство для определения концентрации паров исследуемого вещества

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК но 1 80382 9) 505 001 й 21 ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО точнои меха ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(56) Усольцев В.А, Измерение влажностивоздуха. - Л.: Гидрометеоиздат, 1959, с,51,Мухитдинов М,М, Оптические методы иустройства контроля влажности. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.44, рис.2.21.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯКОНЦЕНТРАЦИИ ПАРОВ ИССЛЕДУЕМОГО ВЕЩЕСТВА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляопределения влажности воздуха, а также вхимической промышленности.Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений, атакже расширение эксплуатационных возможностей.Нэ чертеже показана схема устройствадля измерения концентрации паров,Устройство состоит из многослойноголистового чувствительного элемента 1, состоящего, по меньшей мере, из двух слоев:пористого слоя 2 и слоя 3 с зеркальной поверхностью. Чувствительный элемент 1 закреплен на оправке 4 и помещен в среду 5паров, С чувствительным элементом 1 оптически сопряжены источник 6 излучения сколлиматором 7 и приемник 8 излучения,1(57) Использованика, а именно опредха, а также в химичСущность изобретеров судят по измещего чувствительнпо меньшей мере ими сорбирующимиев пористый, адругого выполненасопряжена с источлучения. 1 ил,е: измерительная техниеление влажности воздуеской промышленности. ния: о Концентрации панению формы сорбируюого элемента, состоящего з двух слоев с различны- свойствами. Один из словнешняя поверхность зеркальной и оптически ником и приемником изнапример, датчик фокусного расстояния,связанный с индикатором 9,ююаУстройство для определения концентрации паров работает следующим образом, 0После помещения чувствительного эле- Смента 1 в среду 5 паров, они диффундируют Сдв поры пористого слоя 2 и конденсируются Ов них вследствие эффекта капиллярной кон- Яденсации, Под действием сил поверхностного натяжения, сконденсировавшихся вжидкость паров меняются размеры пор слоя2, а следовательно, и его линейные размеры,причем, величины изменения линейных раз- емеров пористого слоя 2 зависит от концентрации паров в среде 5, В результатеизменения линейных размеров пористогослоя 2 многослойный чувствительный элемент 1 изгибается по форме сферическогосегмента подобно пьезоэлектрическому биморфному зеркалу, причем, радиус его кри 1803827визны зависит от концентрации паров. Излучение от источника 6, сколлимированное коллиматором 7, отражается от поверхности слоя 3 чувствительного элемента 1 и направляется на приемник 8, При изменении радиуса кривизны чувствительного элемента 1 вследствие изменения концентрации паров в среде 5 меняется по ложение фокуса отраженного от него излучения, что фиксируется приемником 8 излучения и отображается на индикаторе 9.Чувствительный элемент 1 может быть изготовлен из животной пленки или иэ какой-либо полимерной пористой пленки, наклеенной на стеклянную, металлическую или полимерную подложку с зеркальным покрытием.Величину чувствительности элемента 1 можно оценить следующим образом.Относительное изменение диаметра животной пленки толщиной 20 мкм при изменении влажности воздуха от 0 до 100 составляет 3,5, Многослойное пьезоэлектрическое зеркало, изготовленное иэ полимерной пленки РЧОЕ толщиной 32 мкм, наклеенной на стеклянную отражающую пластину толщиной 120 мкм при изменении управляющего напряжения от 0 до 1 кВ меняет свой радиус кривизны от оодо 2 м, При этом расчетное относительное изменение диаметра пленки составляет 0,054. Следовательно, радиус кривизны многослойного чувствительного элемента должен меняться при изменении влажности от 0 до 100 ф, отоо до 2 /0,054/3,5/= 0,031 м, Реально эта величина может быть несколько выше или ниже в зависимости от толщины и материала слоев чувствительного элемента 1,В качестве источника 6 излучения может быть использован гелий - неоновый ла зер, В качестве приемника 8 излучения -какой-либо иэ известных измерителей фокусного расстояния, например, с двумя полудисковыми модуляторами, вращающимися на пути излучения с постоянной скоростью, 10 за которыми помещается фотоприемник. Вкачестве индикатора 9 может применяться любой стрелочный или цифровой электроизмерительный прибор, согласованный с приемником излучения.15 Таким образом, устройство позволяетповысить точность и надежность процесса определения концентрации паров и расширить его эксплуатационные возможности. 20 Формула изобретенияУстройство для определения концентрации паров исследуемого вещества, содержащее оптически сопряженные между собой источник излучения, систему для фор мирования пучка излучения, чувствительный элемент и приемник излучения с регистрирующим устройством. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности определения концент. рации паров, а также расширенияэксплуатационных возможностей, чувствительный элемент выполнен в виде листового элемента, состоящего по крайней мере из двух слоев, один из которых пористый, а 35 другой зеркальный, оптически сопряженный с источником и приемником излучения.1803821 Составитель Н.СтуковаТехред М,Моргентал Корректор Н.Ревск едакто Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина,аказ 1053 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5