Устройство для измерения концентра-ции частиц b газовом потоке

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИЗФМУ СВИ ТВЛЬСТВУСвоа Советских Сфцналнстнческнх Рвспублнк(23) Приоритет 6 01,Н 15/00 Гвсуйарственимй комитет СССР вф йеавм зобретеняй н открытей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЧАСТИЦ В ГАЗОВОМ ПОТОКЕИзобретение относится к газоочистке и пылеулавливанию и может быть использовано для контроля концентрациичастиц в потоке газа.Известны фотоэлектрическк прибо-.ры для измерения концентрации частицв газовом потоке, содержащие источники излучения, чувствительные элементы, измерительную схему, приспособле Ония, снижающие запыляемость источника и чувствительного элемента. Луч отисточника попадает в объем газа,содержащий частицы, Излучение,рассеянное частицами под определенным уг"лом, воспринймается чувствительныйэлементом. Чем больше частиц в объеме,через который проходит луч, тем интенсивнее рассеянное излучение, попадающее на чувствительный элемент 11и 2,Недостатком известнь.х устройств является снижение выходного сигнала при запылении источника излучения или чувствительного элемента.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является прибор, содержащий газопровод, источник излучения и чувствительный эле- мент, установленные под постоянным ЗО углом друг к другу, защитные стекла,второй приемник отраженного осевшимина защитное стекло источника светачастицами излучения, усилитель, регулятор интенсивности светового потокаисточника света с оптическим клином.Луч света от источника света черезоптический клин, который введен полностью, и защитное стекло попадаетв объем газа с частицами пыли. Отраженный частицами световой поток подопределенным углом через второе защитное стекло попадает на приемник излучения. При осаждении частиц на защитное стекло источника света частьсветового потока, проходящая черезстекло, рассеивается частицами и попадает на второй приемник. излучения,сигнал с которого усиливается усили"телем и подается на регулятор интенсивности светового потока, оптическиг клин несколько выводится, и световой поток, падающий на защитноестекло, возрастает. С увеличениемчисла частиц на защитном стекле увеличивается интенсивность света, рассеянного осевшими частицами на второйприемник. Положение оптического клинарегулируется пропорционально сигналувторого приемника 3,Недостатками устройства являютсявлияние загрязнечия защитного стеклачувствительного элемента и изменения.характеристик источника излучения ичувствительного элемента иэ-за ихстарения или смены на точность измерения,Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цельдостигается тем,что источник излучения и чувствительный элемент установлены на основании,закрепленном на газопроводе, с воэможностью перемещения по основаниюотносительно друг друга.Ба Фнг. 1 изображен датчик концентрации частиц, разрез; на Фиг.2характеристики "вход-выход" устройства для измерения концентрации частиц (зависимости показаний .прибораот концентрации частиц в газовом потоке),: Датчик установлен на основании 1,закрепленном на газопроводе, и сос".тоит из источника 2 излучения чувствительного элемента Зсотовых решеток 4, снижающих запыляемость активных:элементов, устройства для изменения длины хода прямого и отраженного лучей при постоянном угле междуними, которое состоит из электродвигателя 5, передачи 6 и винта 7,Устройство работает следукнцим об-,разом,Чувствительный элемент 3 перемещается по основанию 1 к источнику2 излучения в первое положение. Приэтом устанавливается первая меньшаядлина хода прямого ы отраженного лучей в потоке газа с частицами. Снимается основная рабочая зависимостьпоказаний прибора 6 от концентрациичастиц в газопроводе (кривая 1,фиг. 2), Затем чувствительный элемент 3 по основанию 1 от источника2 излучения перемещается во второеположение, устанавливается вторая,большая, длина хода лучей; Снимаетсякорректировочная зависимость показаний прибора б от концентрации час"тиц в газоходе (кривая 2, Фиг. 2),Лучизлучения от источника 2 проходит в фгазопровод,. часть излучения рассеивается частицами, рассеянное излучениепопадает на чувствительный элемент 3.Чем больше частиц., тем большее излучение рассеивается и тем больше длина хода лучей в потоке газа с частицами при данной их концентрации.При прохождении прямого и отраженного лучей в потоке газа с частицами интенсивнбсть их ослабляетояпропорционально длине хода в потокегаза с частицами,. Корректировочнаяхарактеристика (кривая 2, фиг. 2)идет ниже рабочей характеристики:(кривая 1, Фиг. 2). Каждой даннойконцентрации частиц в газопроводесоответствует определенная разница в показаниях прибора б при чувствительном элементе в первом и втором положениях.При загрязнении источника 2 излучения и чувствительного элемента 3 при данной концентрации на чувствительный элемент попадает меньше излучения, чем до загрязнения. Рабочая характеристика при загрязнении (кривая 3, фиг. 2) и корректировочная характеристика (кривая 4, Фнг. 2) ниже соответствующих характеристик дозагрязнения.Корректировка показаний приборапри загрязнении производится следующим образом.Фиксируется показание прибора б впервом положении чувствительного элемента 3, затем последний переводится во второе положение, и снова Фиксируется показание. Перевод чувствительного элемента 3 и Фиксация показаний прибора б осуществляется припостоянстве концентрации частиц вгазопроводе. Определяется разностьмежду показаниями прибора 6 и кон центрация, соответствующая этой разности на рабочей и корректировочнойхарактеристиках (кривые 1 и 2,Фиг. 2), Если разность межд концентрацией, показываемой прибором и опЗ 0 ределенной по кривым 1 и 2, отрицательна, то увеличивают интенсивностьизлучения источника 2 нли коэффициент усиления схемы 5, вновь фиксируют показания .прибора б в первом ивтором положениях чувствительногоэлемента 3. Определяют разность показаний прибора 6 и соответствующуюей концентрацию по кривым 1 и 2, Сравнивают концентрации полученные попоказаниям прибора 6 в рабочем положении чувствительного элемента 3 ипо кривым 1 и 2. Если разность между концентрациями равна нулю, корректировка считает ся законченной. Если разность уже положительна, то несколько уменьшается интенсивность излучения источника 2 излучения нли коэффициента уси" лення схемы 5 пока разность между концентрациями не становится равной нулю.При замене источника излучения может измениться интенсивность излуче" ния вследствие разброса параметров источников.При замене чувствительного элемента может быть изменен коэффициент преобразования излучения в электрический сигнал.Эти изменения приводят к смещению кривых 1 и 2 вверх или вниз. Корректировка в этом случае осуществляется аналогично, как при загрязнении.Применение данного способа и устройства позволит повысить точностьизмерения, осуществить непрерывный контроль запыленности потока газа.Формула из обретенияУстройство для измерения концентрации частиц в газовом потоке, содержащее газопровод, источник излучения и чувствительный элемент, установленные под постоянным углом друг к другу, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точ-. ности измерения, источник излучения и чувствительный элемент установле"ны на основании, закрепленном на газопроводе, с возможностью перемеще-.ния по основанию отно нтвльно другдруга,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США 9 2925007,кл. С 01 й 15/02, опублик. 1967.2. Авторское свидетельствО СССРР 479997, кл. 6 01 й 15/02, 1975.3. Авторское свидетельство СССР9 570818, кл. 6 01 й 15/02,. 1974 (прототип).