Устройство для определения концентрации пыли

(51) 4 С 01 И 15/03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли, М.; Химия, 1978, с. 141-142.Авторское свидетельс"в ССС.- Ч 1 802843, КЛ. С О", Н )5,сс 02, 1973,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРБДЕГЖНИЯЦЕНТРАЦ)И ПЫПК(57) Изобретение относится к областиизмерительной техники, предназначено для измерения концентрации пылии может быть использовано для контроля параметров окружающей среды.Целью изобретения являетсярасширение диа 1 саз она измеря есчых концентраций за счет использования адаптивного режима подключения чувствительныхэлементов. устройство содержит двигатель с вен"с-.1 ятором для прокачкипыли газо".,ого потока га".,оионизируюшее приспособление, в первой цилиндрической камере которого установленыпервый электрод ионизатора и пьезоэлектрический датчик, по ключенныйко входу первого измерительного генератора. Во второй цилиндрической камере размещ"цы электрод ионизатора,подключеннь;л к выходу второго высоковольтного преобразователя постоянного напряжения, и проточный емкостной датчик, выход первого высоко -вольтного преобразователя постоянного напряжения соединен с первым элек.родом ионизатора. Первый вход прербразователя частоты подключен к выходу первого измерительного генераора. Выход проточного емкостного датчика соединен со входом второго измерительного генератора, выход которого подключен к первым входам второго преобразователя частоты и частотного дискриминатора. Второй вход частотного дискриминатора соединен . со вторым входом второго преобраэовагеля частоты и выходом умножителя частоты. Вход умножителя частоты под. ",лючен к выходу первого измерительного генератора и первому входу первого преобразователя частоты, второй вход которого соединен с первым выл ходом опорного генератора. Второй вход опорного генератора подклочеч .ко входу схемы формирования интервалов времени. Выходы первого и второго преобразователей частоты соединены с первыми и вторыми входамиан)с м. льтиллексора, выход которого подключен ко входу частотомера, Первая СОи вторая камеры имеют общий вход, снабженный заслонкой. Заслонка через устройство управления положением под- ффключена к первому управляющему выходу Я .блока управления, управляющий вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора. Второй ч третий управляющие выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам мультиплексора и схемы формирования интервалов времени. Управляющие выходы схемы формирования интервалов времени соединены с управ. ляющими входами высоковольтных преобразователей постоянного напряжения и двигателя 1 ил,17326 510 1 13Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения концентрации пыли и может быть использовано для контроля параметров окружающей среды, в электронной и других отраслях промышленности.Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых концентраций за счет использования адаптивного режима подключения чувствительных элементов. На чертеже изображена Функциональ. ная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит газоионизирующее приспособление 1, в первой камере которого размещены пьезоэлектрический датчик 2 и первый электрод 3 ионизатора, во второй камере установлен проточный емкостной датчик 4, обкладками которого являются внутренняя поверхность в камере и внешняя поверхность цилиндра 5, установленного коаксиально в камере 6. В этой камере также размещен второй электрод 7 ионизатора. Заслонка 8 установлена с воэможностью поворота так, что она перекрывает одну или другую камеру газоионизирующего приспособления 1. У основания обоих камер установлен вентилятор с электродвигателем 9, Устройство также содержит высоковольт ные преобразователи 10 и 11 постоянного напряжения, измерительные генераторы 12 и 13, опорный генератор 14, реле 15 управления заслонкой, частотный дискриминатор 16 преобразователи 17 и 18 частоты, умножитель 19 частоты, схему 20 управления работой устройства, мультиплексор 21, схему 22 Формирования интервалов времени и частотомер 23.Устройство работает следующим образом.Запыленная среда, концентрацию пыли которой необходимо замерить, засасывается в газоионизирующее приспособление 1 с помощью вентилятора с электродвигателем 9. Поток запыленной среды попадает в левую камеру гаэоионизирующего приспособления 1 и распределяется между обкладками проточного емкостного коаксиального датчика 4, подключенного к внешнему источнику смещения. Наличие осевшей пылимежду обкладками цилиндрического конденсатора емкостного датчика 4 изменяет диэлектрическую проницаемость емкостного датчика 4, который включен в задающий колебательный контур измерительного генератора 12, Взадающий колебательный контур измерительного генератора 13 включен пьезоэлектрический датчик 2, расположенный в другой камере газоионизирующего приспособления 1. Частота измерительного генератора 13 умножается вумножителе 19 частоты. Измерительныйгенератор 12 по частоте настроен так 1 что при отсутствии пыли между обкладками емкостного датчика 4 она равначастоте с выхода умножителя 19 частоты, При попадании пыпи меняютсяпараметры емкостного датчика и частота генератора 12, поэтому появляется сигнал на выходе преобразователя17 частоты, представляющего собойформирователь разностной частоты -частотный детектор, частота которогопропорциональна диэлектрической проницаемости и, соответственно, концентрации пыли. На выходе частотного 2" дискриминатора 16 формируется напряжение, пропорциональное разности частот сигналов на входе и используемоедля грубой оценки концентрации пылии выбора камеры газоионизирующегоприспособления 1. Если выходное напряжение дискриминатора 16 велико,что свидетельствует о большой запыленности, то измерения необходимопроводить камерой с емкостным датчиком, поэтому схема 20 управления, реагируя на большое выходное напряжениедискриминатора 16, воздействует нареле 15 управления заслонкой 8, последняя при этом находится в положении, 40в котором камера с емкостным датчиком 4 открыта, а камера с пьезоэлектрическим датчиком 2 закрыта. Одновременно схема 20 управления вырабатывает сигнал переключения мультиплексора 4521 на передачу информации с выходапреобразователя 1.7 на вход частотомера 23. Если напряжение с выходадискриминатора 16 ниже определенногоуровня, что свидетельствует о низкойконцентрации пыли, то схема 20 управления подает сигнал на заслонку 8 через реле 15,при этом заслонка 8 закрывает камеру с емкостным датчикоми открывает камеру с пьезоэлектрическим датчиком. При этом обеспечивается продув запыленной среды иосаждение частиц на пьезоэлектрический датчик 2Из-за накопления частицна датчике происходит изменение ре 1317326зонансной частоты колебательного контура измерительного генератора 13. В преобразователе 18 частоты происходит формирование разностной частоты опорного генератора 14 и измерительного генератора 13. При этом схема 20 управления формирует сигнал переключения мультиплексора на передачу информации с выхода преобразователя 18 частоты на частотомер 23.0Измерение концентрации пыли с пьезоэлектрическим датчиком 2 производится по изменению частоты измерительного генератора 14. Осаждение частиц пыли на пластину датчика стимулируется электродом 3 ионизатора, создающим ионизирующую зону, в которой частицы пыли приобретают заряд и осаждаются на пластины пьезоэлектрическо го датчика. Схема 2 О управления формирует сигнал запуска схемы 22 формирования интервалов времени, в течение которого включается электродвигатель 9, обеспечивающий просасывание25 определенного объема воздуха. Одновременно схема 22 формирователя интервалов времени подает сигналы на высоковольтные преобразователи 10 и 11 постоянного напряжения.ф о р м у л а и з о б р е т е н и яУстройство для определения концентрации пыли, содержащее газоиони зирующее приспособление, в первой цилиндрической камере которого установлен первый электрод ионизатора и пьезоэлектрический датчик, подключенный ко входу первого измерительного генератора, первый высоковольтный преобразователь постоянного напряжения, выход которого соединен с первым электродом ионизатора, второй измерительный генератор, первый преобразо-, ватель частоты, первый вход которого подключен к выходу первого измерительного генератора, двигатель с вентилятором для прокачки пылегазового потока и частотомер, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых концентра-.ций за счет использования адаптивного режима подключения чувствительныхэлементов, газоионизирующее приспособление дополнительно снабжено второй цилиндрической камерой с разме;щенными в ней вторым электродом ионизатора, подключенным к выходу второго высоковольтного преобразователяпостоянного напряжения, и проточнымемкостным датчиком, выход которогосоединен с входом второго измерительного генератора, выход которого подключен к первым входам второго преобразователя частоты и частотногодискриминатора, второй вход частотного дискриминатора соединен с вторымвходом второго преобразователя частоты и выходом умножителя частоты, входкоторого подключен к выходу первогоизмерительного генератора и первомувходу первого преобразователя частоты,второй вход которого соединен с первым выходом опорного генератора, второй выход которого подключен к входусхемы формирования интервалов времени, выходы первого и второго преобразователей частоты соединены с первыми и вторыми входами мультиплексора, выход которого подключен к входучастотомера, при этом первая и вторая камеры имеют общий вход, снабженный заслонкой для переключения пыпегазового потока, причем заслонка через устройство управления положениемзаслонки подключена к первому управляющему выходу блока управления, управляющий вход которого соединен свыходом частотного дискриминатора,второй и третий управляющие выходыблока управления подключены соответственно к управляющим входам мультиплексора и схемы формирования интервалов времени, управляющие выходы которой соединены с управляющими входами высоковольтных преобразователейпостоянного напряжения и двигателя., ул. Проектная, 4 каз 2415/38 Тираж 7 ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, Жго комийиотРаушс Подпиета СССРытийя наб д