Устройство для определения концентрации пыли

 

Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для измерения концентрации пыли и может быть использсвако для контроля параметров окружающей среды. Цбпью изобретения является расширение диапазона измеряемых концентраций за счет использования адаптивного режима подключения чувствительных элементов. Устройство содержит двигатель с вентн-1ятором для прокачки пьши газового потока, газоионизирующее приспособление, в первой цилиндрической камере которого установлены первый электрод ионизатора и пьезозлектрическнй датчик, пй ключенньй ко входу пйрвого измерительного генератора . 5о второй цилиндрической ка- KRpe ,ны электрод ионизатора, подключеиньй к выходу второго высоковольтного преобразователя постоянного напряжения, и проточный емкостной датчик, выход первого высоковольтного преобразователя постоянного напряжения соединен с первым злектродом ионизатора. Первьш 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 ч со вторым входом второго преобразователя частоты и выходом умножителя частоты. Вход умножителя частоты подключен к выходу первого измерительного генератора и первому входу первого преобразователя частоты второй вход которого соединен с первьм выходом опорного генератора. Второй вход опорного генератора подкл очр.я ко входу схемы формирования интервалов времени. Выходы первого и второго преобразоватапей частоты соединены с первыми и вторыми входами мультиплексора, выход которого подключен ко входу частотомера. Первая и вторая камеры имеют-общий вход, снабженный заслонкой. Заслонка через устройство управления положением подключена к первому управляющему выходу .блока управления, управляющий вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора. Второй и третий управляющие выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам мультиплексора и схемы формирования интервалов времени. Управляющие выходы схемы формирования интервалов времени соединены с управляющими входами высоковольтных преобразователей постоянного напряжения и двигателя. 1 ил. « ( оо щ 00 Ю О)

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4 G 01 N 15/03 Фф"с4 *

*. °, с с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3904896/31-25 (22) 03.06.85 (46) 15.06.87. Бюл. Ф 22 (71) Вильнюсский инженерно-строительный институт (72) П.Б.Балтернас и П.П.Вабалас (53) 539.2 15.4(088.8) (56) Клименко A.Ï. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. M.:

Химия, 1978, с. 141-142.

Авторское свидетельс"в» ССС

Ч 802843, кл. G О", N l5/02, 1973, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРБДЕГ11. НИЯ

ЦЕНТРАЦ)И ПЫПК (57) Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для измерения концентрации пыли и может быть использовано для контроля параметров окружающей среды.

Целью изобретения является расширение диа 1азона изме„-яемых концентраций =8 счет использования адаптивно— го режима подключения чувствительных элементов. Устройство содержит двигатель с вент:=|ятором для прокачки пыли газе-".,ого потока га":,оионизируюшее приспособление, в первой цилиндрической камере которого установлены

IIepBIM электрод ионизатора и пьезоэлектрический датчик, пб ключенный ко входу первого измерительного генератора. Во второй цилиндрической камере размещ.".ны электрод ионизатора, подключеннь;л к выходу второго высоковольтнoI о 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 выЦР ходом опорного генератора. Второй с вхоц опорного генератора подклочеч .ко входу схемы формирования интер- ( валов времени. Выходы первого и второго преобразователей частоты соединены с первыми и вторыми входами

lawL м .льтиллексора, выход которого подключен ко входу частотомера. Первая СЮ и вторая камеры имеют общий вход, снабженный заслонкой. Заслонка через Я устройство управления положением под- фф ключена 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 управляющими входами высоковольтных преобразователей постоянного напряжения и двигателя..1 ил.

17326

10

1 13

Изобретение 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 концен-.раций за

-счет использования адаптивного режи— ма подключения чувствительных элементов.

На чертеже изображена функциональная 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 пыли между обкладками цилиндрического конденсатора емкостного датчика 4 изменяет диэлектрическую проницаемость емкостного датчика 4, который включен в задающий колебательный кон тур измерительного генератора 12. В задающий колебательный контур измерительного генератора 13 включен пьезоэлектрический датчик 2, расположенный в другой камере газоионизирующего приспособления 1. Частота измерительного генератора 13 умножается в умножителе 19 частоты. Измерительный генератор 12 по частоте настроен так что при отсутствии пыли между обкладками емкостного датчика 4 она равна частоте с выхода умножителя 19 частоты. При попадании пыпи меняются параметры емкостного датчика и частота генератора 12, поэтому появляется сигнал на выходе преобразователя

17 частоты, представляющего собой формирователь разностной частоты— частотный детектор, частота которого пропорциональна диэлектрической проницаемости и, соответственно, концентрации пыли. На выходе частотного .- дискриминатора 16 формируется напряжение, пропорциональное разности частот сигналов на входе и используемое для грубой оценки концентрации пыли и выбора камеры газоионизирующего приспособления 1. Если выходное напряжение дискриминатора 16 велико, что свидетельствует о большой запыленности, то измерения необходимо проводить камерой с емкостным датчиком, поэтому схема 20 управления, реагируя на большое выходное напряжение дискриминатора 16, воздействует на реле 15 управления заслонкой 8, последняя при этом находится в положении, 40 в котором камера с емкостным датчиком 4 открыта, а камера с пьезоэлектрическим датчиком 2 закрыта. Одновременно схема 20 управления вырабатывает сигнал пер е ключ ения мул ьтипл екс ор а

21 на передачу информации с выхода преобразователя 1.7 на вход частотомера 23. Если напряжение с выхода дискриминатора 16 ниже определенного уровня, что свидетельствует о низкой концентрации пыли, то схема 20 управ0 ления подает сигнал на заслонку 8 через реле 15,при этом заслонка 8 закрывает камеру с емкостным датчиком и открывает камеру с пьезоэлектрическим датчиком. При этом обеспечивается продув запыленной среды и осаждение частиц на пьезоэлектрический датчик 2 ° Из-за накопления частиц на датчике происходит изменение ре1317326 зонансной 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.

t0

Измерение концентрации пыли с пье— зоэлектрическим 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- 20

ro датчика. Схема ZA управления формирует сигнал запуска схемы 22 формирования интервалов времени, в течение которого включается электродвигатель 9, обеспечивающий просасывание

25 определенного объема воздуха. Одновременно схема 22 формирователя интервалов времени подает сигналы на высоковольтные преобразователи 10 и

11 постоянного напряжения. формула и з обретения

Устройство для определения концентрации пыли, содержащее газоиони- З5 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 чувствительных элементов, газоионизирующее приспособление дополнительно снабжено второй цилиндрической камерой с разме.— щенными в ней вторым электродом ионизатора, подключенным к выходу второго высоковольтного преобразователя постоянного напряжения, и проточным емкостным датчиком, выход которого соединен с входом второго измерительного генератора, выход которого подключен к первым входам второго преобразователя частоты и частотного дискриминатора, второй вход частотного дискриминатора соединен с вторым входом второго преобразователя частоты и выходом умножителя частоты, вход которого подключен к выходу первого измерительного генератора и первому входу первого преобразователя частоты, второй вход которого соединен с первым выходом опорного генератора, второй выход которого подключен к входу схемы формирования интервалов времени, выходы первого и второго преобразователей частоты соединены с первыми и вторыми входами мультиплексора, выход которого подключен к входу частотомера, при этом первая и вторая камеры имеют общий вход, снабженный заслонкой для переключения пыпегазового потока, причем заслонка через устройство управления положением заслонки подключена к первому управляющему выходу блока управления, управляющий вход которого соединен с выходом частотного дискриминатора, второй и третий управляющие выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам мультиплексора и схемы формирования интервалов времени, управляющие выходы которой соединены с управляющими входами высоковольтных преобразователей постоянного напряжения и двигателя.

131 732б

Составитель Д.Громов

Редактор А.Ревин Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 2415/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4