Струйный преобразователь концентрации аэрозолей

(19) (И) 1 1 5/00 ЗОБ ОПИСА СНОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ 21)Миронов Ю. Г пыленнос рительиа н СР 9 ьство 15/00 АЗОВАЛЕЙ, со- побуди- регуля- сточни ерсостоя 4 рЬ Фиг / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Струйный зовых пот ка", 1980 2. Авт66130(54) (57) 1. СТРУИНЫИ ПРЕОБР ТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗО держащий пробозаборную трубку, тель расхода, соединенный через тор расхода сжатого воздуха с и ком питания, блок регистрации и вичный струйный преобразователь ший из корпуса, в котором симметрично,напротив друг друга расположены управляющее сопло, соединенное через регулятор расхода с источником питания, иуправляемое сопло, соединенное через постоянный пневморезистор с тем же ис-.точником питания, и системы автоматической компенсации влияния флуктуацийстатического давления, соединенной с блоком регистрации, о т л и ч а ю ш и й -с я тем, что,.с. целью повышения точности измерения концентрации аэрозоля путем устранения влияния колебания скорости измеряемого аэрозольного потока,он дополнительно снабжен пневмометрической трубкой, подключенной через усилитель динамического напора аэрозоля крегулятору расхода сжатого воздуха, соединенному с побудителем расхода анализируемого потока., и блоку регистрации, 10220062. Преобразователь по и. 1, о т л и - тора в цепи .его питания составч а ю ш и й с я тем, что отношение ве-, ляет 1 ф Ь прк рассгоянии между личин сопротивления управляемого сопла сопламк 12-14 диаметров управляю- струйного преобразователя и внеморезис- щего сопла,,ной технике и может быть использованов различных отраслях промышленностив частности в системах грануляции производств минеральных удобрений,Известны устройства для измеренияконцентрации аэрозолей, например струйный измеритель запыленности газовыхпотоков, содержащий струйный первичныйпреобразователь расхода анализируемогопотока воздуха, дифманометр и вторичныйприбор 1 ,Недостатком устройства является низ.кая точность, определяемая отсутствиемподдержания в автоматическом режимеизокинетических условий пробоотбора. Этообъясняется колебаниями скорости измеряемого пылегазового потока в газоходе.Наибопее близким к изобретению потехнической сущности является струйныйпылемер, содержащий побудитель расходапробозаборную трубку и струйный пер/вичный преобразователь, источник пита 4ния и блок регистрации, причем первичный струйный преобразователь состоитиз корпуса, в котором симметрично; напротив друг друга расположены управляющее сопло, соединенное через регуляторрасхода с источником питания, и управдяемое сопло, соединенное через постоянный пневморезистор с тем же источникомпитания, и системы автоматической компенсации влияния флуктуаций статического давления, выполненной в виде дроссельного делителя, соединенного с минусовойкамерой дифманометра и состоящего изуправляемого по статическому давлениюсопла, помещенного в корпусе, и постоянного пневмореэистора, пневматическисвязанного с источником питания, Рабочий делитель, вкдючаюший управляемоесопло и постоянный пневморезистор, в совокупности с делителем системы компенсации колебаний статического давления образуют мостовой преобразователь, реализующий дифференциальный метод измерения Г 22 Однако дпя данного устройства характерна недостаточная точность при надичии пульсаций скорости измеряемого пыдегаэового потока, обусловленная тем, 5 что при изменяющемся значении скоростиизмеряемого потока нарушается условиекзокинеткчности, т.е. равенства скоростейпотока в газоходе и заборном носике про.бозаборной трубки.10 Нарушение условий иэокинетичностиотбора проб .при анализе концентрацииаэрозолей является источником дополнительных погрешностей.Целью изобретения является повыше кие точности измерения концентрации.аэрозолей путем устранения влияния кодебаний скорости измеряемого аэрозоль;ного потокаПоставленная цель досгигается тем, 20 что струйный,преобразователь концентрации .аэрозоля, содержащий пробозаборную труоку побудитель расхода, соеди .: пенный через регулятор расхода сжатого воздуха с источником питания, блок 25 регистрации и первичный сгруйный преобразователь состоящий иэ корпуса, вкотрром симметрично, напротив друг друга расположены управляющее сопдо, соединенное через регулятор расхода с ис-: 39 точником пигания, и управляемое сопло,соединенное через постоянный пневморезистор с тем же источником питания, исистемы автоматической компенсации.влияния флуктуаций статического давле ни я, соединение с б оком регистрациидополнительно снабжен пневмометрической трубкой, подключенной через усилитель динамического напора аэрозоля к ре гудятору расхода сжатого воздуха, соединенному с кобудитедем расхода анализируемого потока, к бдову регистрации.Отиошенйе величин сопротивлений управляемого сопла струйного преобразователя и постоянного пневморезкстора в цепи его питания составляет 1;5 при расстоянии между соплами 12-14 диаметров управляющего сопла.3 10220На фиг, 1 приведена принципиальнаясхема. преобразователя; на нг. 2 - изменение выходного сигнала мостовогопреобразователя а Р (Р.г-Р 4) в Функциирасстояния между соплами.Струйиюй преобразователь концентра 5ции аэрозолей содержит пневмометрическую трубку 2, пробозаборное устройство3, помещенное в газоход 1, усилитель4 динамического напора аэрозоля, корпус5, управляющее сопло 6,: стабилизатор 7расхода воздуха, управляемое сопло 8,сопло 9 системы компенсации статического давления, побудитель 10 расходааэрозоля, редуктор 11, манометр 12 реф .15Гулятбр 13 расхода сжатого воздуха, ре-,дуктор 14; постоянные пневморезисторы15 и 16, усилитель 17 разбаланса мостовой схемы,вторичйый.прибор 18 и сумматор 19,20К соплу 6 подается, сжатый воздух,.расход которого стабилизуется регулятором 7. типа РРВ.Управляемое. сопло 8 через постояннвгй пыевморезистор 16 соединено с темже источником сжатого воздуха, что исооло 6, однако струя воздуха вытекаетиз этого сопла с меньшим динамическимнапором, чем струя вытекающая из сопла 6.,Сопло 9 системы: компенсации козалебаннй статического давления в газоходе соединено с тем же источником питания через пневморезистор 1 З. Величинасэпретивления пневморезистора 15 равнавеличине сопротииления пневморезнстора16. Герметические размеры сопел 8 и 9идентичны, поэтому при .отсутствии динамического напора .струи, вытекающей . изсопла 6, в проточных камерах, образован-ных этими соплами и пневморезисторами,16 и. 15, соответственно, устанавливают 40 -ся одинаковые давления, т,е. Р. =Р 2.Сопла 8 и 9 и постоянные пневморе.зисторы 15 и 16 образуют мостовой преобразователь, который через редуктор 14соединен с давлением питания Рг 1, которое меньше давления Р (в системе КИП)на величину падения давления на редукторе 11,50 55 Устройство работает следующим образом.Анализируемый газовый поток поступает со скоростью М, иэ газохода 1 через пробоеаборное устройство 3 в корпус струйного преобразователя 5. В результате этого воздушная струя, вьгтекающая иэ управляющего сопла 6, отклоняет.ся от своей осн и изменяет гидравличес-,06 4кое сопротивление на выходе управляемого сопла 8.К управляемому соплу 8 подводится давление сжатого воздуха, меньшее по величине давления на выходе сопла. 6, но: достаточное для непрерывного истечения иэ него воздушной струи при:строго симметричном расположении. геометрических центров сопел 6 и 8 и.оси управляющей струи, вытекающей из сопла 6.Одновременно в гаэоходе 1 измеряется динамический напор (скорость) аналиэи. руемого газового потока с помощью пнев мометрической трубки 2, сигнал которой усиливаемся пневматическим усилителем 4 и подается в камеру переменного регу- . лятора 13, регулирующего давление воздуха питания .побудителя 10 расхода (эжектора). Усиленный сигнал нневмометрической трубки2 подается также в сумматор 19 где вычитается из ос. новного сигнала струйного преобразовате л поступающего с усилителя 17 разбаданса мостового преобразователя, образованного соплами 8 и 9 и пневморезисторами 16 и 15.Расход воздуха через побудитель 10 устанавливается таким, чтогоы обеспечить изокинетические условия отбора .анализируемой газовой пробы. Из этих же условий устанавливается величина задания Р3 регулятору 13.Автоматическое поддержание изокинетических условий пробоотбора обеспечивается путем измерения скорости потока в гаэоходе с помощью пневмометрической трубки 2 и введения в камеру пе ременного регулятора 13 сигнала, пропорционального величине скорости анализируемого потока аэрозоля.Если скорость в носике пробозаборной трубки 3 и скорость в газоходе 1 не одинаковы, регулятор 13 изменяет расход воздуха через побудитель до мх пор пока эти скорости не будут одинаковы. В связи с тем, что изменение расхода через побудитель 10 приводит к из,менению скорости газового потока через корпус Ь струйного преобразователя,-это выэьгвает отклонение вытекающей из сопла 6 струи при постоянномзначении концентрации аэрозоля. Сигнал, пропорциональный скорости газового потока в газоходе, вводится также и в сумматор 19, где он вычитается из основного сигнала струйного преобразователя.Изменение концентрации аэрозоля вы. зывает изменение плотности газового пофоал РйлЮ,В. Алексе Состав чук ТехредРедактор И. Ни орректор В. Бутяг каэ 4028/34 Тираж 873 П ВН ИИГ 1 И . Государе твен ного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4одписноеСССР Филиал Г 1 ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1022006 6тока, протекающего внутри корпуса 5,что ду соплами и геометрические размеры ведет к отклонению струи, вытекающей . пневморезисторов, образующих изменения иэ сопла 9, а следовательно, к изменению в плотности потока на показания пневмосопротивления выхода сопла 8 и умень- метрической трубки, суммарная погрешшению давления Р,При этом Р. 1 Р, 5 ность преобразователя, полученная в прои на вход усилителя 17 поступает сигнал цессе его метрологической аттестации пупронорциональный концентрации аэрозоля. тем статической обработки массива экспервЭто справедливо при стабильном эначе- ментальных данных, не превысила 5 отн.%. нии скорости потока внутри корпуса 5Экспериментальные исследования преобили при исключении влияния ее изменения 10 раэователя проводились на установке с на. процесс измерения, В данном преобра- использованием генератора монодисперсзователе использовано второе условие пу- них потоков аэрозолей,тем вычитания давления, пропорционального этой скорости, из давления, пропор- В результате экспериментальных данционального суммарному сигналу от ско ных установлено, что соотношение между рости и плотности измеряемого потока. величинами сопротивлений пневмореэистоВ связи с тем, что в данной схемера 16 и сопла 8 должно быть равно 5 использован активный струйный преобра- при расстоянии между торцами сопел 6 и аователь (две встречные струи) и экспе, равном 12-24 диаметров управляющериментально подобраны расстояния меж-. 20 го сопла.