Устройство для измерения концентрации пыли

со 103 советснСо ЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН 1)5 С 01 И 15/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) (22) (46) (71) НЫй 1 с кий роител ватель балас,54) ЦЕНТ (57) тель контр ои иведена функциональЧувствительные э енты вместе с ами, элеменумматорами обанала. измерительными генер тами И, счетчиками и зуют три измериталь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯЧ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР 14464637/31-2522.07.8823.09.90. Бюл, И 35Вильнюсский инженерно-снститут и Научно-исслединститут электрографииП.Б. Бялтреняс и П.П. В539,215 (088.8)Клименко Л.П. Методы измерения концентрации и1978, с. 141 и 142,торское свидетельство С7326, кл. О 0 1 И 15/02,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГГРЕИИЯАЦИИ ПЫЛИИзобр етение относится к измерихнике, предназначено дляапыпенности воздуха и моспользовяно в электронной Изобретение относится к области измерительной технике, предназначено для контроля запыленности воздуха и может быть использовано в электроннойи других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение точности измерения за счет учета по заданному алгоритму температуры и влажностиНа чертеже прная схема устройства.Устройство содержит газоионизирую 1 цее приспособление 1 с воздуховодом 2 и электродом 3 ионизатора, первый 4, второй 5 и третий б чувствительные элементы, выполненные в виде пьезоэлементов, вентилятор с электродвигателем 7, высоковольтный преобразователь 8, первый 9, второй 10 и и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета по заданному алгоритму температуры и влажности. Устройство содержит газоионизируюшее приспособление с воздуховодом и электродом ионизатора, высоковольтным преобразователем и вентилятором с электродвигателем, три чувствительных элемента в виде пьезоэлектрических датчиков, три измерительных каналя, каждый из которых состоит из последовательно соединенных измерительного генератора, элемента И, счетчика и сумматора, три элемента кодирования, двя сумматора, пять ре гистров памяти, дешифратор, блок управления со схемой формирования интервалов времени и блок индикации. 1 ил. третин 11 измерительные ген ры,блок 12 управления со схемой формирования интервалов времени, первый 13,второй 14 и третий 15 элементы И,первый 16, второй 17 и третий 18 ьзиЬсчетчики, первый 19, второй 20 эле- (еФменты кодирования, первый 2 1, второй ЯО22 и третий 23 сумматоры измерительн мифных каналов, первый сумматор 24, третий элемент 25 кодирования, первый26, второй 27, третий 28, четвертый29 и пятый 30 регистры памяти, второйсумматор 31, дешифратор 32 и блок 33индикации.159438Устройство работает следующими образом,После подачи напряжения питанияна устройство чувствительные элемен 5ты 4: 6, вклЬченные в частотно-за.дающие цепи измерительных генераторов 9 - 11 соответственно, задаючастоты генерируемых генераторамисигналов. Спустя некоторое заданноевремя (не,меньше, чем время ь усреднения замера), на третьем выходе бло ка 12 управления появляется сигнал,разрешающий прохождение импульсов отгенераторов 9 - 11 через элементы И13 . - 15 на счетчики 16 - 18, и сигнал записи информации на счетчики16 - 18, поступающий счетвертого выхода блока 12 управления. Чувствительный элемент 6 подвергается воздействию только температуры, количествоимпульсов в счетчике 18 после истечения времени 4ЖЯ. - интегральный коэффициент т,Вчувствительности.Второй член этого выражения является функцией температуры и может быть вычислен с помощью элемента 20 кодирования, выполненного, например, в виде постоянной репрограммируемой памяти Входным кодом элемента 20 является температура, а выходное слово элемента 20 имеет вид7(Г + Ят, ЛТ) + 1,Коды с выходом счетчика 17 и элемента 20 поступают на сумматор 22 второго канала, на его выходе имеет место код, являющийся эквивалентом влажности при данной температуре:ГБ ,а В + (Г + Б ДТ) +Кт т "ю25т а тт тгде Г - собственная частота чувствиотельного элемента;Б - температурный коэффициенттизменения частоты; 3 ОДТ - изменение температуры окружающей среды,Код К с выхода счетчика 18 поступает на,один из входов сумматора 23 третьего канала. На другой его вход подается константа К . Если К, подобрана так, что К := ь Е + 1, то сумматор 23 третьего каиала выполняет суммирование в дополнительном коде и на его выходе появляется код, являю щийся эквивалентом температуры:ДК =К +К = ьЯ ДТ.т тВлагочувствительный элемент 5 выполнен в виде пьезоэлектрической 45 пластины покрытой сорбентом и име. - ет прямой контакт с окружающей средой. тем самым подвергается воздействию и температуры на частоту резонатора. После истечения времени уср - 50 нения на выходе счетчика 17 появляется код(ю + 1 в + тв) "где ДГв = ЯвДВ Д 2 = Б ДТ;55Я - коэффициент чувствительности6по влажности;д В - изменение влажности окружающей среды; п = о 1 1 тп 1 в иЧастота датчика запыленности является функцией осажденной массы пыли, температуры и влажности из-за влияния на частоту датчика всех этих параметров.После истечения. времени усреднения в счетчике 16 окажется кодК ==7 И +Лт +дГ +Ф )/ С- коэффициент чувствительностипо массе; ДМ - изменениемассы пыли; Б - усредненный коэффициент т и чувствительности по темперач уре; Б - усредненный коэффициент в,п чувствительности по влажности, После подстановки получают код на выходе счетчика 16 и первом входе сумматора 21 К =С ЛМ+Б дВ + (Е + Б 1 Т).Выражение ь;(Г + БДТ) является функцией температуры и может быть задано табличным способом на репрограммируемой постоянной памяти, реажзованной в элементе 19 кодирования, В нем реализуется функция ГГ, Т ББЕТ 1,вует на втором входе сумматора 211594381 первого канала, код на его выходе пропорционален дС АМ + д 8 ДВ.В элементе 25 кодирования табличным способом реализована функция 38 дВ + 1 от аргумента ДВ. Входные слова первого сумматора 24 на обоих его входах, соответственно: РС ДМ +БДВ; БпДВ + 1.Тогда вйходное слово этого сумматора 24;,СМ +8,ЛВ +-.8,ИВ+1=.,СМ.1На шестом выходе блока 12 управления вырабатывается стробирующий импульс записи выходных слов сумматоров 23 - 24 в регисторы 30, 29 и 27 памяти соответственно.Затем блок 12 управления вырабатывает на своем первом выходе сигнал включения электродвигателя 7 с вентилятором и на втором выходе - сигнал включения высоковольтного преобразователя 8.Под действием вентилятора электродвигателя 7 запыленньп воздух проходит по воздуховоду 2, частицы пыли заряжаются в ионизирующей камере электродом 3, осаждаются на поверхность чувствительного элемента 4 и изменяют частоту его колебаний (из-за изменения резонансной частоты, имеющего место благодаря измененной массе резонатора).Измерение частоты происходит аналогично, как и при измерении до осаж. дения пыли, только выходной код сумматора 24 пропорционален сС дМ, 9 М - изменение массы пыли в рабочем режиме) и записывается в регистр 28 памяти по сигналу, выработанному на седьмом выходе блока 12 управления. Далее на выходе сумматора 31 формируется код 7 СдМ, - ьС дМ =7 С ИМ, - ДМ),После этого на пятом выходе блока 12 управления. вырабатывает"я импульс записи кода С ММ, - О М ) регистр 26 памяти.Информационные коды о запыленности, влажности и температуре через дешифратор 32 инфицируются на табло блока 33 индикации.Формула изобретенияУстройство для измерения концентрации пыли, содержащее газоионизирующее приспособление, в камере которого установлены электрод ионизатора, первый чувствительный элемент,выполненный в виде пьезоэлектрическо-,го,цатчика и подключенный к входу первого измерительного генератора,высоковольтный преобразователь постоянного напряжения, выход которого 10 соединен с электродом ионизатора,второй чувствительный элемент, подключенный к второму измерительному генератору, двигатель с вентиляторомдля прокачки пылегазового потока, блок 15 управления, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно, двигателя и высоковольтного преобразователя постоянного напряжения, и блок нидикации, 20 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измеренияза счет учета по заданному алгоритмутемпературы и влажности, устройстводополнительно содержит третий чувст вительный элемент, подключенный ктретьему измерительному генератору ивыполненный с возможностью защиты отвоздействия влаги, три измерительныхканала, каждый из которых состоит из 30 последовательно соединенных чувствительного элемента, измерительного генератора, элемента И, счетчика и сумматора, причем вторые входы элемента И и счетчика в каждом канале подключены соответственно к третьему ичетвертому выходам блока управления,первый и второй сумматоры, первый,второй и третий элементы кодирования,первый, второй, третий, четвертый и 40 пятый регистры памяти и дешиФратор,при этом, первьй вход первого сумматора подключен к выходу третьего элемента кодирования, вход которого соединен с выходом сумматора второго из мерительного канала и входом четвертого регистра памяти, выход сумматора третьего измерительного каналаподключен к входам пятого регистрапамяти, а также первого и второгоэлементов кодирования, выходы которых подключены соответственно к вторым входам суммматоров первого и второго измерительных каналов, а второйвход сумматора третьего измерительного канала выполнен с возможность 55подключения внешнего кода, выход первого сумматора соединен с входами второго и третьего регистров памяти, выходы которых подключены к выходам вто1594381 Д. Громов КЫК ставит хред М Еа Реда Бобков Коррект Заказ 2822 Тираж 501 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 рого сумматора, выход второго сумма".тора соединен с входом первого регистра памяти, выход которого подключен к первому входу дешифратора,второй и третий входы дешифратора .соединены с выходами соответственночетвертого и пятого регистров памяти,общий выход дешифратора. подключен кблоку индикации, управляющий вход первого регистра памяти соединен спятым выходом блока управления, шестой и седьмой выходы которого подключены к соответствующим управляющим 51 входами второго, третьего, четверто-.го и пятого регистров памяти, приэтом, второй .и третий чувствительныеэлементы выполнены в виде пьезоэлектрических датчиков,