Концентратомер

 

КОНЦЕНТРАТОМЕР, coдepжaщиit последовательно включенные генератор тока, излучатель, оптически связанный через исследуемую среду с фотодиодом, включенным на входе операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, включающей резистор и цифровой регистратор , отличающийся тем, что, с целью упрощения регистрации , он дополнительно содержит пороговое устройство с ключевым выходом, вход которого связан с выходом операционного усилителя ,а выход - с излучателем.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН

3(50 01 1 1 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 266213.4/18-25 (22) 01.09.78 (46) 07.05.84. Бюл. 9 17 (72) П.M.Cîïðóíâê, A.A.Ïàö, С.К.Кузовкин и Л.Т.Гончарук (71) Физико-механический институт

АН Украинской .ССР (53) 535.242.2(088.8) (56) 1. Патент США М3881992, кл. 6 01 J 3 (42, опублик. 1977.

2. Аксельрод М.И. и др. Фотопылемер для стендоимитатора шахтной атмосферы.- В кн.:.Горноспасательное дело, Донецк, 1974, вып. 9, с.45-46.

ÄÄSUÄÄ 28 А (54)(57) ЕОНЦЕНТРАТОМЕР, содержащий последовательно включенные генератор тока, излучатель, оптически связанный через исследуемую среду с фотодиодом, включенным на входе операционного усилителя, охваченного- отрицательной обратной связью, включающей резистор и цифровой регистратор, отличающийся тем, что, с "целью упрощения регистрации, он дополнительно содержит пороговое устройство с ключевым выходом; вход которого связан с выходом операционного усилителя,а выход — с излучателем.

1091028

0 =О,exp —,„

Составитель A ..Чурбаков

Редактор А .Шандор ТехредЛ.Мартяшова КорректорА.Тяско

Заказ 3071/38 Тираж 823 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электрическим измерениям физических величйн, а именно к измерениям концентрации витающей в атмосфере пыли, а такЖе может быть использовано для определения концентрации жидких растворов и газообразных веществ.

Известно устройство для определения концентрациИ пыли, содержащее последовательно соединенные генератор тока, излучатель, исследуемую

)0 среду и фотоприемник (1).

Недостатком устройства является сложность измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является кон- 15 центратомер, содержащий последовательно включенные генератор тока, излучатель, оптически связанный через исследуемую среду с фотодиодом, включенным на входе операционного рО усилителя,. охваченного отрицательной обратной связью, включающей резистор и цифровой регистратор (2).

Недостатком известного концентратомера является сложность, обусловленная нелинейностью связи. выходного тока Фотодиода с значением концентрации, в результате чего требуются специальные линеаризующие устройства.

Цель изобретения — упрощение регистрации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит пороговое устройство с ключевым выходом, вход которого связан с выходом операционного усилителя, а выход — с излучателем.

На чертеже представлена функцио1 нальная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тока, подключенный через пороговый 40 ключ 2 к аноду светодиода 3, катод которого эаземлен, фотодиод 4, подключенный к входу операционного усилителя 5 (анод — на инвертирующий вход, катод — на заземленный неин- 45 вертирующий), который охвачен отрицательной обратной связью через резистор 6. Исследуемая среда 7 помещается между светодиодом и фотодиодом, .выходной сигнал операционного усилителя 5 подается на управляющий вход ключа 2 и одновременно на блок

8 цифровой индикации (БЦИ) .

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени (при включении питания) ключ 2 находится в открытом состоянии и светодиод 3, питающийся генератором тока 1, излучает световой поток.. Фотодиод 4 действует как генератор сигнального тока, который возникает под действием падающего на него светового потока, предварительно прошедшего через запыленную среду 7, а операционный усилитель 5 преобразует сигнальный ток в напряжение.

При превышении выходным;напряжением фотоусилителя порогового уровня срабатывания ключа Ч1 ключ 2 закрывается и световой поток излучателя прекращается. При этом напряжение на входе усилителя не исчезнет мгновенно, а уменьшается по экспоненциD альному закону разряда эквивалентной входной емкости фотоусилителя

С через эквивалентное сопротивление R> до определенной величины, при которой сигнал на выходе усилителя 5 уменьшается до значения Ч

2 где tp — время, в течение которого излучатель выключен.

CýRю

Б результате в системе возникают незатухающие колебания.

Время 1 Р определяет период следования импульсов напряжения на выходе операционного усилителя 5.

tp=t1nW i

Ч

Обеспечивается линейная зависимость между периодом измеряемых импульсов и определяемой концентрацией пыли.

Данное изобретение позволяет исключить сложные логарифмирующие аналоговые устройства и упростить регистрацию.