Устройство для отбора проб аэрозолей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет ао делаи нзебретеннй н открытей(54) УСТРОИСТВ довани вещест одго- аэрозои изум ки пробоотборника навстречу потоку в, аэрозолей, В результате насос используется, в среднем, наполовину его возможной производительности и, кроме того,переменный расход создает трудности винтерпретации результатов пробоотбора.Отсутствие автоматического узла ориентации приводит к невозможности использования прибора в условиях переменногопо направлению потока аэрозолей. оактив ряэнезнения атмосферы радугими компонентами з ениным Известно иэокинетическое устройстводля отбора проб аэрозолей, содержатцеенасос, датчик скорости в виде дифманомет 10ра, систему автоматического изменениярасхода воздуха через входную головкупробоотборника,Такое устройство обеспечивает регули 15ровку линейной скорости засасываемогопотока аэрозолей в соответствии со скоью потока, т.е, обеспечивает изокинекий отбор проб 1,Недостатком устройства является то,2 Очто регулировку линейной скорости засасывания производят путем изменения расхода (т.е, объемной скорости насоса) иотсутствует узел,ориентации входнбй голов росттичес Изобретение относится к иссл ических и химических свойств конкретно к области получения и товки образцов при исследовании лей и может быть использовано ОТБОРА ПРОБ АЭРОЗО Известно также изокинетическое устройство для отбора проб аэрозолей с постоянным расходом воздуха, включаюшее датчик скорости потока, входную головку с заслонкой, блок управления 12,Недостатками устройства являются низкая представительность проб и отсутствие компенсации запаздывания регули- руюших систем по отношению к мгновенным значениям изменяюшейся скорости потока. Результирующая погрешность изза этого может оказаться большой и тем больше, чем порывистей эти изменения.25 35 Цель изобретения - повышение представительности проб, улучшение аэродинамических условий пробоотбора, компенсация запаздывания регулирующих системпо отношению к изменениям потока аэрозолей и уменьшение погрешностей автоматической регулировки.Указанная цель достигается тем, чтоустройство для отбора проб аэрозолей,содержащее аспиратор, датчик скорости 1 Опотока, входную головку, электронныйблок управления, снабжено приспособлением для ориентации входной головки понаправлению потока, программным блоком,связанным с датчиком скорости потока, 15входной головкой и электронным блокомуправления, датчик скорости потока размещен перед входной головкой по направлению потока, входная головка снабженафигурными ребрами:,жесткости с закреп ленной на них эластичной пленкой.Белесообразно приспособление дляориентации входной головки по направлению потока выполнять в виде флюгерасо съемным крылом.На фиг. 1 изображено устройство,общий вид; на фиг. 2 - входная головкана фиг, 3 - программный, напррнер электромеханический блок; на фиг. 4 - видпрограммного кулачка, 30Устройство для отбора проб аэрозолейвключает входную головку 1, узел 2 крепления фильтра, аспиратор 3, электромеханический блок 4, двигатель 5 постоянноготока, крыло 6 флюгера, крепежную стойку 7 с откидной направляющей 8, датчик.9 скорости потока, электронный блок 10управления, выполненный в одном корпусе.Входим, головка 1 выполнена из эластианой воздухонепроницаемой пленки 11,40наклеенной на фигурные ребра 12 жесткости, расположенные симметрично, относительно горизонтальной оси головки и проходящие через направляющие канавки регулятора 13 входного сечения, соединенного45через толкатель 14 с электромеханическимблоком 4,Программный электромеханический блок4 состоит из шестерен 15 и 16, соединенных с осью ходового винта 17, управляющего размером входного сечения входной головки. Шестерня 18 с шестерней15 управляет работой программного кулачка 19. Программный кулачок 19 находится в подвижном контакте с потенциометром 20, с которого снимается согласующее напряжение на схему управлениядвигателем 5. Шестерня 21, расположеннаяна оси двигателя 5, через параэитную шестерню 22 соединена с шестерней 23, на оси которой закреплен барабан 24 с тросиком 25, соединенным другим концом с электронным блоком 10 управления и датчиком 9 скорости потока. С другой стороны электронный блок 10 управления и датчик 9 скорости потока через возврат ную пружину 26 соединен с направляющей 27, по которой перемешаются блок 10 и датчик 9.Устройство работает следующим образом.После включения электронного блока 10 управления все устройства из произвольно начатого положения под действием потока аэрозолей на крыло 6 флюгера поворачиваются до тех пор, пока входное сечение входной головки пробоотборника не установится навстречу потоку, направление которого показано стрелкой, Если исходное расстояние 1, от входного сечения входной головки 1 до датчика 9 скорости потока не соответствует его фактической скорости, то по сигналу рассогласования датчика 9 и потенциометра 20 от электронного блока 10 управления к электродвигателю 5 подается электрическое напряжение нужной полярности. Электродвигатель начинает вращаться в требуе мую сторону и.через шестерни 15 и 16 передает свое вращение ходовому винту 17, а через шестерни 15 и 18 - программному кулачку 19. В результате этого одновременно начинают перемешаться толкатель 14 входной головки, через шестерни 15 и 18 и программный кулачок 19 - движок потенциометра 20, шестернй 21, 22, 23.н барабан 24. В результате всех этйх движений в соответствии с показаюями датчика скорости потока начинает меняться площадь входного сечения входной головки за счет растяжения или сжатия эластичной пленки 11 в результате возвратно-поступательных движений ребер 12 жесткости, на которые она плотно наклеена, изменяется расстояние от точки измерения скорости потока до среза входного сечения за счет возвратно-поступательного движения датчика 9 при помощи тросика 25, наматываемого на барабан 24, и пружины 26 по направляющей 27, изменяется величина электрического напряжения, снимаемого с потенциометра 20, в соответствии с формой. программного кулачка 19. Расстояние Ь между датчиком 9 скорос.сти потока и входным сечением входнойголовки 1, плошадь входного сечения входрасходе воздуха с сохранением хорошихаэродинамических условий вблизи входного сечения входной головки пробоотборника за счет воспроизведения круглого сечения многоугольником с достаточно большим числом сторон, компенсацию запаздывания регулирующих систем по сравнениюс изменением скорости ветра, минимизацию погрешностей регулировки за счетмеханического соответствия всех параметров регулирования. Формула изобретения 1, Устройство для отбора проб аэрозолей, содержащее аспиратор, датчик скорости потока, входную головку, элекь- ронный блок управления, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности проб, улучшения аэродинамических условий пробоотбора, компенсации запаздывания регулирующих систем по отношению к изменениям потока аэрозолей и уменьшения погрешностей автоматической регулировки, оно снабжено приспособлением для ориентации входной головки по направлению потока, программным блоком, связанным с датчиком скорости. потока, входной головкой и электронным блоком управления, датчик скорости потока размещен перед входной головкой по направлению потока, входная головка сйабжена фигурными ребрами жесткости с закрепленной на них эластичной пленкой.2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что приспособление для ориентации входной головки по направлению потока выполнено в виде флюгера со съемным крылом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР257133 ф кл, 6 01 М 1/24, 1968. 2, Патент США4159635,кл. 73-28, 1979, 5 875254 ной головки, а также текущая величинапеременного электрического сопротивления благодаря механическим программным передачам находятся в строго однозначном соответствии. С другой стороны, каждому пока занию датчика 9 соответствует толькоодна величина переменного электрйческого сопротивления, при которой электронный блок 10 управления прекращает подачуэлектрического напряжения на электродвигатель. Поэтому описанные выше перемещения будут продолжаться до тех пор, пока линейная скорость засасывания во входную головку не сравняется с линейной скоростью порции потока, подлетающей к входному сечению входной головки. При изменении скорости потока датчик 9 изменяет свое показание и разбалансирует схемуэлектронного блока 10 управления, в которую включено. переменное электрическое сопротивление. Блок 10 управления подает электрическое напряжение на электродвигатель .5, причем такой полярности, которая обеспечивает иудиное направление перемещения толкателя входной головки, Время25 перемещения до необходимого положенияравно времени пролета расстояния порции воздуха от датчика скорости потока до вход- його сечения входной головки. то равенство, так же как кинематическая схема,по которой поступательное движение входной головки преобразуется в изменениеее входного сечейия, и скорость поступательного движения подбираются для конкретных установок по заданному расходувоздуха, ожидаемому диапазону измене ния скорости потока на местности и ускорения ветра, через величину мертвоговремени системы регулирования и постоянную релаксации датчика скорости потока, Число ребер жесткости входной голов ки выбирают конструктивно, исходя изтребуемой степени приближения входногосечения входной головки к круговому.Предложенное устройство для отборапроб аэрозолей обеспечивает автоматичес кую регулировку режима изокинетичностиотбора проб аэрозолей при постоянном875254 Редактор ед А. Ач угрышева Заказ 932 ПП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Г по де 113035, Мтеева. Корректор Н, Ст.ц Тираж 93.0 Подписноеударственного комитета СССРам изобретений и открытийосква, ЖРаушская наб., д, 4/5