Детектор аэрозолей

О П И С А. Н: ..и- -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1(и) 48625l

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.05.71 (21) 1656707/26-25 с присоединением заявки Ме (32) Приоритет

Опубликовано 30.09.75. Бюллетень Ме 36

Дата опубликования описания 4.1.76 (51) М. Кл. G Оlп 15/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 539.215.2 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Корсунский, В. И. Доманский, В. П. Шкондин и А. А. Назаренко (71) Заявитель (54) ДЕТЕКТОР АЭРОЗОЛЕЙ

Изобретение относится к .приборам контроля и регулирования получения чистых и сверхчистых продуктов в аэрозольном состоянии, для контроля запыленности воздуха производственных помещений и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, р адиотехнической, электротехнической, электронной, приборостроительной и горнодобывающей промышлен,ностях.

Известен детектор аэрозолей, содержащий корпус, включающий в себя световод с источником излучения и оптической системой, рабочую камеру, гаситель излучения и гнездо фотоприемника с рабочим экраном.

Однако известный прибор имеет малую чувствительность измерений.

С целью повышения чувствительности измерений в предлагаемом детекторе аэрозолей корпус выполнен в виде усеченного эллипсоида с отражающей внутренней поверхностью, а световод с источником излучения и оптической системой, рабочая камера в гнезде фотоприемника размещены в эллипсоидном корпусе соосно его большой оси симметрии, причем рабочая камера выполнена с центром в одном из фокусов эллипсоидного корпуса в виде сферического элемента, ограниченного прозрачной поверхностью, а гаситель излучения выполнен коническим и установлен внутри рабочей камеры в положении, препятствующем прямому воздействию излучения на экран фотоприемника, размещенного перпендикулярно большой оси симметрии

5 корпуса между его фокусами.

На чертеже схематически изображен предлагаемый детектор аэрозолей.

Корпус 1 детектора выполнен в виде усеченного эллипсоида с отражающей внутрен10 ней поверхностью. Внутри корпуса размещена рабочая камера 2, центр которой совпадает с фокусом 3 эллипсоида. Рабочая камера сообщается с каналами ввода 4 и вывода 5 анализируемого аэрозоля, установленными пер15 пендикулярно к большой оси эллипсоида.

Вдоль большой оси эллипсоида к камере подведен источник света 6 с оптикой 7 и конусный гаситель излучения 8, выполненный из светопоглощающего материала. Сечение эл2о липсоида образовано пересечением образующей 9 с проекцией тени гасителя излучения 8 от центра рабочей камеры (фокус 3 эллипсоида), в которой фокусируются лучи от источника света 6. В сечение эллипсонда вписана рабочая поверхность фотоприемника 10.

Фотоприемник подбирается такого размера, чтобы его рабочая поверхность полностью вписывалась в сечение эллипсопда, причем в такое сечение, которое смещено »а некоторое расстояние от второго фокуса 11 эллипсонда

486251 в сторону первого фокуса 3. Это смещение необходимо для того, чтобы рассеянный свст от освещенного аэрозоля равномерно распределялся по поверхности фотоприемника. Этим исключается влияние, неравномерности чувствительности фотоприемника по рабочей поверхности. Рабочая камера 2 вы полнена в виде шара и необходима для того, чтобы рассеянный аэрозолью свет в фокусе 3 свободно проходил границу воздух — прозрачная для света среда под углом в 90 . Рабочая камера вписывается в конус, образованный лучами

12, исходящими из второго фокуса 11 эллипсоида касательно кромок гасителя излучения

8 до пересечения с образующей поверхностью

9. Оптическая система 7 вписана в рабочую камеру 2 по линии сечения, образованной пересечением образующих 13 с камерой 2. Канал ввода 4 анализируемого аэрозоля содержит капилляр 14 с забо рным устройством 15 и корпус воздуховода 16 с линией очищенного фильтром 17 воздуха. Соосно с каналом в вода 4 расположен выводной канал 5. В центр рабочей камеры 2 с помощью оптической системы 7 спроецирован прямоугольного сечения луч 18, поглощающийся гасителем излучения 8. Фотоп риемник 10 соединен с усилителем 19, а последний — с сигнализатором

20. Питание электрических узлов осуществляется от блока 21. На образующую внешнюю поверхность эллипсоида наносится отражающее покрытие 22, Вывод 5;подсоединяется к побудителю расхода (на чертеже не показан).

Детектор аэрозолей работает следующим образом.

При подаче питания на побудитель расхода, последний начинает высасывать воздух из вывода 5. Одновременно подается питание на усилитель 19, сигнализатор 20 и источник света 6. Побудитель расхода, создавая разрежение в рабочей камере 2, заставляет работать заборное устройство 15 и фильтр 17.

Аэрозоли, пройдя забортное устройство 15 и капилляр 14, пересекают световой луч 18 в фокусе 3. Одновременно воздух с аэрозолями поступает на вход фильтра 17, где очищается от аэрозолей и, пройдя фильтр 17, образует вокруг потока воздуха с аэрозолями, выходящего из капилляра 14, воздушную рубашку, которая не позволяет рассеиваться потоку с аэрозолями вплоть до входа в,выходной ка.нал 5.

Источник .света 6 с помощью оптической системы 7 формирует непрямоугольный луч света с осью симметрии в фокусе 3, Далее луч попадает в гаситель излучения 8 и там затухает. Аэрозоль, проходя луч 18 в фокусе

3, создает рассеянный поток, который рассеивается во все направления по величине согласно положению Тиндаля пропорционален поверхности аэрозоля. Рассеянный свет, пройдя рабочую камеру 2, поступает в корпус эллипсоида. Отражаясь от зеркальной внутрен10 ней поверхности корпуса, лучи рассеянного света стремятся попасть в фокус 11. Но так как рабочая поверхность фотоприемника 10 смещена на некоторое расстояние от фокуса

11 в сторону фокуса 3, то вся поверхность

15 фотоприемника будет освещена равномерно.

Равномерное распределение полезного светового сигнала по поверхности фотоприемника необходимо для исключения зонной чувствительности фотослоя (например, фотокатода

20 ФЭУ). Сигнал с выхода фотоприемника 10, пропорциональный площади поверхности аэрозоля, т. е. квадрату среднего радиуса аэрозоля, поступает на усилитель 19. С усилителя 19 сигнал поступает на сигнализатор

25 20 (амплитудный анализатор и регистратор), с помощью которого можно получить информацию как о количестве аэрозолей в единице объема, так и о распределении по спектру..

Предмет изобретения

Детектор аэрозолей, содержащий корпус, 35 включающий в себя световод с источником излучения и оптической системой, рабочую камеру, гаситель излучения и гнездо фотоприемника с рабочим экраном, о т л,и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чув40 ствительности измерений, корпус выполнен в виде усеченного эллипсоида с отражающей внутренней поверхностью, а световод с источником излучения и оптической системой, ра-бочая камера в гнезде фотоприемника раз45 мещены в эллипсоидном корпусе соосно его большой оси симметрии, причем рабочая камера выполнена с центром в одном из фокусов эллипсоидного корпуса в виде сферического элемента, ограниченного прозрачной поверх50 постыл, а гаситель излучения выполнен коническим и установлен внутри рабочей камеры в положении, препятствующем прямому воздействию излучения на экран фотоприемника, размещенного перпендикулярно большой оси

55 симметрии корпуса между его фокусами.

48625!

Составитель В. Вощанкнн

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Дзесова

Редактор Н. Коляда

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3207/4 Изд. Ко 1835 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5