Устройство для оперативного контроля предсмоговой ситуации в атмосфере

(54) ТРОЛЯ ФЕРЕ (57) опер ситу выси КОНОС Изобрет тивного ие предназначен онтроля предсмо осфере и позвол свой но ации в ат ь достов лнровани ледуемой ти иГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский институт авиациного приборостроения и Ленинградсгидрометеорологический институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 972387, кл. 6 01 Б 27/26, 1981.Авторское свидетельство СССРФ 523333, кл. 0 01 Б 5/00, 1975. СТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВН ПРЕДСИОГОВОЙ СИТУАЦИИ В ность контроля путемфотохимических реакцийреде с помощью УФ из лучения; Устроиство содержит воздуховод 1 с последовательно установленными в нем реакционной камерой 2 активации, проточной реакционной камерой7 импульсного коронного разряда, индукционным измерительным электродом11, Камера активации сообщена с воздуховодом окном 3 и содержит источникУФ-излучения 4 и обтюратор 5, установленный между окном. 3 и источником4. Обтюратор 5 соединен с приводом 6перемещения, управляющий вход которого подключен к выходу генератора16 импульсов модуляции УФ-излучения,который через линию 17 задержки соединен с управляющим входом переключателя 15, сигнальный вход которогоподключен к выходу зарядочувствительного усилителя 14, При этом первый выход переключателя 15 соединенс входом первого запоминающего усилителя 18, выход которого подключен киндикатору 22 концентрации аэрозоля 22,второй выход переключателя 15 соеди1236348нен с входом второго запоминающего с выходом первого запоминающего усиусилителя 19, выход которого подклю- лителя 18, а выход - с вспомогательчен к первом входу блока вычитания ным индикатором 21 концентрации аэро 20, второй вход которого соединен золя. 1 ил, Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля загрязненности атмосферы и может быть использовано в отраслях техники, связанных с охраной окружаю щей среды.Цель изобретения - повьппение досто" верности контроля предсмоговой ситуации путем стимулирования фотохимичес,ких реакций в исследуемой среде с по мощью ультрафиолетового излучения (УФ-излучения).На чертеже приведена его.функциональная схема, предлагаемого устройства. 15Устройство содержит корпус 1 воздуховода, в котором по ходу потока воздуха расположены проточная камера 2 активации с окном 3, прозрачным для УФ излучения, источником 4 УФ- излучения, обтюратором 5, соединенным с приводом 6 перемещения обтюратора, например, электромагнитом, проточная реакционная камера 7, наруж ный электрод 8 и внутренний электрод 9 камеры 10 импульсного коронного разряда, например типа "цилиндр-игла", индукционный измерительный электрод 11 и побудитель 12 расхода. Электрод 8 и электрод 9 камеры 1 О коронного раз ряда подключены к высоковольтному источнику 13 импульсного униполярного напряжения, а индукционный измерительный электрод 11 электрически соединен с зарядочувствительным усилителем 14 З 5 представляющим собой электраметрический усилитель, выход которого соединен с сигнальным входом переключателя 15, например, электромагнитного реле. Генератор 16 импульсов модуляции УФ излучения подключен к приводу 6 перемещения обтюратора 5 и через линию 7 задержки, например ждущий мульти" вибратор, с управляющим входом переключателя 15, первый выход которого 45 подключен к входу первого запоминающего усилителя 18, а второй выходк входу второго запоминающего усилителя 19, выходы которых соединены свходами блока 20 вычитания, подключенного выходом к вспомогательномуиндикатору 21 концентрации аэрозоля.Выход первого запоминающего усилителя 18 подключен к индикатору 22 концентрации аэрозоля.Устройство работает следующим образом,Воздух, засасываемый в воздуховодс помощью побудителя 12 расхода, поступает в камеру 2 активации, где облучается источником 4 УФ-излученияс целью активации фотохимически активных вредных веществ, присутствующих в атмосфере. Облучение газовойсмеси происходит импульсным потокомУФ излучения. Поток УФ-излучения прерывается обтюратором 5, приводимымв движение приводом, причем частотамодуляции УФ-излучения задается генератором 16 импульсов модуляции УФизлучения. В паузах между импульсамиУФ-излученияпоток воздуха, содержащий высокодисперсный аэрозоль, направляется через реакционную камеру7 в пространство между наружным электродом 8 и внутренним электродом 9камеры 1 О импульсного коронного раэряда, где осуществляется импульсныйкоронный разряд. Аэрозольные частицыприобретают заряд, пропорциональныйих размеру, и образуют пачки заряженных частиц. Длина 1 пачек определяется длиной 1зарядной камеры,линейной скоростью ч потока воздухаи длительностью 2 импульсов корон 2ного разряда, причем длительность .импульсов коронного разряда равна,- Г1чЗатем промодулированный но вели чине и знаку заряда поток аэрозоль1236348 4 ных частиц поступает в область индукционного измерительного электрода 11 и за счет электростатической индукции наводит на нем заряд. Величи на переменной составляющей наводимого заряда, измеряемая эарядочувствительным усилителем 14, пропорциональна концентрации аэрозоля, присутствующего в атмосферном воздухе. Сигнал с выхода зарядочувствительного 10 усилителя 14 через сигнальный вход переключателя 15 поступает на вход первого запоминающего усилителя 18, с выхода которого - на индикатор , 22 концентрации аэрозоля и на вход 5 блока 20 вычитания.При облучении потока воздуха в камере 2 активации УФ-излучением ,происходит активация фотохимически активных вредных веществ, присутст вующих в атмосфере, которые затем поступают в реакционную камеру 7, где непосредственно происходят фотоиниированные химические реакции, приводящие к трансформации исходных 25 вредных веществ, присутствующих в воздухе, и образованию высокодисперсного аэрозоля, называемым вторичным аэрозолем, в виде пачек аэрозольных частиц, длина которых определяется З 0 длительностью импульсов УФ излучения ь,. Поток воздуха с входными и вто ричными аэрозольными частицами направляется в пространство между наружным электродом 8 и внутренним электродом 9 камеры 10 импульсного коронного разряда, где, подвергаясь действию униполярного импульсного коронного разряда, аэрозольные частицы образуют пачки заряженных частиц. 40 При выполнении условия ,107 обеспечивается модуляция по величине и знаку заряда вторичного аэрозоля, образующегося в результате фотоинициированных химических реакций в пробе воздуха. Аэрозольные частицы, получившие заряд, пропорциональный их размеру, затем поступают в область индукцион ного измерительного электрода 1 и наводят на нем заряд. Величина пере менной составляющей наводимого заряда пропорциональна сумме концентрацийисходного и вторичного аэрозоля. Сигнал с генератора 16 импульсов модуляции УФ-излучения через линию 17 55 задержки, время задержки которой рав". но времени задержки воздушного потока в реакционной камере 7, поступает на управляющий вход переключателя 15При этом сигнал, пропорциональный суммарной концентрации исходного ивторичного аэрозоля, с выхода зарядочувствительного усилителя 14 через сигнальный вход переключателя 5 поступает на вход второго запоми-нающего усилителя 19, с выходакоторого сигнал поступает на входблока 2, вычитания, На выходе блока20 вычитания появляется сигнал, пропорциональный приращению концентрации вторичного аэрозоля, образующегося в результате фотохимической и химичеаких реакций в воздухе. По величинесигнала, поступающего на второй индикатор 21 концентрации аэрозоля, можносудить о возможности возникновениясмога в атмосфере,а повеличине сигнала на выходе первого запоминающего усилителя 18 - о текущем значении уровняаэрозольного загрязиенияатмосферы. Формула изобретения Устройство для оперативного контроля предсмоговой ситуации в атмосфере, содержащее воздуховод с последовательно установленными в .ем проточной реакционной камерой, камерой импульсного коронного разряда, индукционным измерительным электродом и побудителем расхода газовой среды, источник импульсного высокого напряжения, подключенный к камере импульсного коронного разряда, зарядочувствительный усилитель, вход которого подключен к индукционному измерительному электроду, и индикатор концентрации аэрозоля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем стимулирования фотохимических реакций в исследуемой среде с помощью ультрафио летового излучения, участок воздуховода перед реакционной камерой снабжен камерой активации, сообщенной с воздуховодом окном и содержащей источник ультрафиолетового излучения и обтюратор, установленный между окном и источником ультрафиолетового иэлу чения, причем обтюратор соединен с приводом перемещения, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов модуляции ультрафиолетового излуч ния, который через линию задержки также соединен с уп равляющим входом переключателя, сигЗаказ 3082/45 Тираж 778 Поцписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,нальный вход которого подключен к вьг. ходу эарядочувствительного усилителя, при этом первый выход переключателя соединен с входом первого запоминающего усилителя, выход которого подключен к индикатору концентрации аэрозоля, второй выход переключателя соединен с входом второго запоминающегоусилителя, выход которого подключенк первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с выходомпервого запоминающего усилителя, авыход - с вспомогательным индикаторомконцентрации аэрозоля.