Прибор для определения дисперсности и концентрации аэрозоля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО,3(5 П Сз 15 0 ЕТ ТВУ 25 9 42Б.П.Лосев,ЭпштейнРукторское бюо-исследоватеомплексных пр В. АэрозолХимия Ле ны ский фотоэл еторассеяни альный заво1976, свидетельст 01 К 15/02,триФПССС /2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛ(71) Опытно-консВсесоюзного научского институтаблем полиграфии(54)(57) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯДИСПЕРСНОСТИ И КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЯ, содержащий источник коллимированного пучка света, измерительный объем, узел визирования рассеянного аэрозолем света, установленный с возможностью углового перемещения относительно коллимированного пучка света, поляроиды, све"тофильтры, фотоприемник, расположенный на пути коллимированного пучка света, экран с регулируемой яркостью свечения и фотоприемник, расположенные в узле визирования, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измеренийв расширенном диапазоне концентраций и дисперсности аэрозоля, экранс регулируемой яркостью свеченияи фотоприемник расположены по оптической оси, перпендикулярной осиузла визирования, а в точке пересечения оси узла визирования и оптической оси установлен отражательс двумя отражающими поверхностямии прорезями, служащими для образования поля сравнения.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в полиграфии, медицине, энергетике для изучения и контроляаэрозолей, в том числе аэрозольныхзагрязнений вентиляционных выбросовпромышленного производства,Известны устройства для измерениядисперсности и концентрациичастиц аэрозолей, содержащие источник коллимированного пучка света,распространяющегося через аэрозоль,фотоприемники света, рассеянногоаэрозолем в заданном направлениии ослабленного аэрозолем, светофильтры, поляроиды, установленные на 15пути распространения света 11 и 2,Недостатками таких устройств являются невысокая чувствительностьизмерений из-эа невозможности разделения сигнала и фоновой составляющей тока фотоприемника, а также узкий, диапазон измерения тока фотоприемника и, соответственно, концентрации частиц аэрозоля.Наиболее близким к предлагаемому 25является прибор для определениядисперсности и концентрации аэрозоля, содержащий источник коллимированного пучка света, измерительныйобъем, узел визирования рассеянного аэрозолем света, установленныйс возможностью углового перемещенияотносительно коллимированного пучка света, поляроиды, светофильтры,фотоприемник, расположенный на пути З 5коллимированного пучка света, экранс регулируемой яркостью свеченияи фотоприемник, расположенные вузле в.изирования 3 .Для тарировки этого прибора необходимы разборка и заменаего узла,Прибор не позволяет проводить измерения рассеянного света фотоприемником и визуально без разборкии замены узлов прибора, при этомснижается точность измерений параметров аэрозоля, усложняется эксплуатация прибора.Целью изобретения является повышение точности измерений в расширенном диапазоне концентрации и дисперсности аэрозоля.Поставленная цель достигаетсятем, что в приборе для определениядисперсности и концентрации аэрозоля, содержащем источник коллимированного пучка света, измерительныйобъем, узел визирования рассеянногоаэрозолем света, установленныйс возможностью углового перемещенияотносительно коллимированного света, 60поляроиды, светофильтры и фотоприемник, расположенный на пути коллимированного пучка света, экран срегулируемой яркостья свеченияи фотоприемник, расположенные в 65 узле визирования, экран с регулируемой яркостью свечения и Фотоприемник расположены по оптической оси, перпендикулярно оси узла визирования, а в точке пересечения оси узла визирования и оптической оси установлен отражатель с двумя отражающими поверхностями и прорезями, служащими для образования поля сравнения.Такое расположение отражателя спрорезями обеспечивает одновременное прохождение рассеянного света к Фотоприемнику узла визирования, наблюдение измерительного объема аэрозолй, рассеивающего свет, и экрана с регулируемой яркостью свечения.Прибор работает в наиболее оптимальном режиме (обеспечивает наибольшую точность сравнения яркостей), когда равны расстояния от экрана с регулируемой яркостью свечения и измерительного объема до отражателя.На фиг. 1 изображена схема прибора; на фиг. 2 - внешний вид отражателя, разрез А-А на Фиг. 1Прибор содержит измерительныйобъем 1, которьм в данном вариантеявляется участок вытяжного трубопро.вода, источник коллимированного пучка света 2 (в качестве которого может быть использован лазер), визирное устройство 3, отражатель 4 сдвумя отражающими поверхностямии прорезями, служащими для образования поля сравнения, фотоприемники5 - 7, светофильтры 8 - 10, поляроиды 11, 12, диаграмму 13, объектив14, экран с регулируемой яркостьюсвечения 15, источники питания 1618, контрольно-измерительную аппаратуру 19 для измерения токов Фотоприемников 5 - 7 и тока источникасвета для экрана 15, угломернуюшкалу 20 перемещения визирного устройства,Расстояния между экраном 15 и отражателем 4, а также между высвечиваемым аэрозолем и отражателем 4соответственно равны.Прибор работает следующим образом.Коллимированный пучок света отисточника 2 делится на две части.Первая направляется в фотоприемник5, а вторая - на аэрозоль, прохо-дящий через измерительный объем 1,и попадает в фотоприемник 6. Свет,рассеянный аэрозолем, под заданнымуглом попадает в визирное устройство 3, где, отразившись от однойиз поверхностей отражателя 4, направляется в фотоприемник 7. Потоку фотоприемника 7 измеряется интенсивность рассеянного света. Частьрассеянного света проходит черезпрорези отражателя 4 к наблюдателю для сравнения яркости высвечивания аэрозоля и яркости изображения экрана 15.Последнее изображение образуется с помощью второй отражающей поверх-. ности отражателя 4.Для измерения световой характеристики яркости экрана 15 (тарировки прибора) используется Хотоприемник 7 с объективом 14 при удаленном отражателе 4.Интенсивность света, рассеянного аэрозолем под заданным углом, при малых концентрациях измеряется по току источника света, освещакщего экран 15, пересчитанному на ток Хо.топриемника 7 по световой характеристике яркости экрана 15. В этом случае дисперсность частиц аэрозоля определяется по семейству рассчитанных индикатрис рассеяния света, а концентрация - по полученной дисперсности и токам фотоприемников 6 и 7; расчет ведется по известной методике 3 .При больших концентрациях аэрозоля интенсивность рассеянного света измеряется непосредственно по току Фотоприемника 7, а источник освещения экрана 15 должен быть отключен, при этом.дисперсность частиц также определяется по семейству рассчитанных индикатрис рассе,яния света. Использование двух Хотоприемников 5 и 6 для измерения мощ 15 ности прямого и ослабленного пучковсвета позволяет при известной дисперсности по одному измерению болееточно определить концентрацию аэрозоля, учесть погрешность измерения5 за счет многократного рассеяниясвета.Счетная концентрация определяется по Формуле"(фср 19 Опр Е(Э/З)2 5где Э.)с - токи фотоприемников5 и 6 (в отсутствиеослабления света аэрозолем 3=6);Цпс)- фактор эффектив но стиослабления света слоемаэрозоля - зависит от20 материала и среднегорадиуса частиц - Ов(абр сропределяется предварительно по индикатрисерассеяния света;25 с - толщина просвечиваемого слоя аэрозоля.По Й и аср можно также определитьобъемную концентрацию частиц, площадь поперечного сечения частицЗ 0 и другие параметры,Использование изобретения позволяет повысить точность измерения,. улучшить условие настройки и эксплуатации прибора, уменьшить времяизмерений.1054743 ВчраюициелаФрюд."лиСоставитель В,Иванова Редактор С.Тимохина Техред Т.Маточка Корректор В,Бутяга Заказ 9095/50 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5Филиал ППП Патент , г.Ужгород, ул. Проектная, 4