Измеритель запыленности газов

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ ГАЗОВ, содержащий измерительную камеру, снабженную входным патрубком , соединенным с пробоотборным каналом, и выходным патрубком, соединенным с эжекторной трубкой, источник света и фотоприемник, установленные на торцах измерительной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и достоверности определения , измерительная камера выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров, установленных с возможностью перемещения относительно друг друга,,и снабжена фильтрующим элементом, установленным между выходным патрубком и эжекторной трубкой.

COQ3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) G 01,N 15/02

ОПИСАНИК ИЗОБРКТВНИя "

° М

° е г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3659658/24-25 (22) 09. 11. 83 (46) 15.04.85. Бюл. У 14 (72) О.В. Сватковский и Г.А. Багаутинов (71) Свердловский инженерно-педагогический институт (53) 543.275.3 (088.8) (56) 1, Клименко А .П. Методы и приборы для измерения концентрации ныли. М., "Химия", 1978, с. 153.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 675350, кл. G 01 N 15/02, !978.

3. Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. М. "Химия", 1978, с. 160 (прототип). (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАПЫЛЕННОСТИ

ГАЗОВ, содержащий измерительную камеру, снабженную входным патрубком, соединенным с пробоотборным каналом, и выходным патрубком, соединенным с эжекторной трубкой, источник света и фотоприемник, установленные на торцах измерительной камеры, отличающийся тем, что, с целью повьппения чувствительности и достоверности определения, измерительная камера выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров, установленных с возможностью перемещения относительно друг друга,,и снабжена фильтрующим элементом, установленным между выходным патрубком и эжекторной трубкой.

1150519

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля запыленности газов и может быть применено в металлургической, горной и других отраслях 5 промышленности.

Известен одноканальный абсорбционный пыпемер, содержащий первичный измерительный блок и регистрирующее устройство. Первичный измерительный блок содержит источник света и фотоприемник, установленные соосно на противоположных сторонах гаэохода, а также оптическую фокусирующую систему. Запыленность технологических газов с помощью этого устройства определяется по степени ослабления интенсивности светового потока, переходящего через запыленный газ Г12.

Недостатком этого устройства является невысокая чувствительность измерения, например, в газоходах большего диаметра при малых концентрациях механических частиц в пылегазовой смеси.

Известен фотоэлектрический концентратомер, содержащий источник света и фотоприемник, установленные соосно с двух сторон газохода, а также устройства для защиты чувствительных элементов источника света и фотоприемника от пыпи (?).

Недостатками этого устройства являются малая чувствительность измерения и отсутствие возможности измерения малых концентраций в газоходах большего диаметра.

Наиболее близким к предлагаемому является одноканальный абсорбционный 40 пылемер, содержащий измерительную камеру, снабженную входным патрубком, соединенным с пробоотборным каналом, и выходным патрубком, соединенным с эжекторной трубкой, источник света 45 и фотоприемник, установленные на тор-. цах измерительной камеры 333.

Кроме измерительной схемы устройство содержит дополнительный сигнализатор. В процессе работы устройства запыленный газ иэ гаэохода через пробоотборные трубки поступает в измерительный канал эа счет разрежения, создаваемого в эжекторной трубке. Световой поток от источника 55 проходит через измерительный канал и регистрируется фотоприемником, который подключен к измерительной схеме. Отличительной особенностью устройства является то, что первичный измерительный преобразователь вынесен за пределы газохода . Это позволяет использовать его при измерении в гаэоходах различных диаметров.

Однако известное устройство характеризуется недостаточно высокими значениями чувствительности и достоверности измерения. Указанные ограничения связаны с тем, что жесткая конструкция измерительного канала не позволяет изменять толщину контролируемого слоя технологического газа, вследствие чего при малых концентрациях частиц в газе из-за уменьшения представительности в измерительном канале чувствительность и достоверность измерения снижаются. При больших концентрациях представительность частиц может оказаться достаточно высокой, что ведет к резкому снижению интенсивности потока, попадающего на фотоприемник, и в конечном итоге — к росту погрешности измерения, Отсутствие в устройстве градуировочного контрольного узла также снижает достоверность измерения, так как это не позволяет производить в процессе работы периодический контроль и корректировку данных измерения.

Цель изобретения - повышение

I чувствительности и достоверности измерения .

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе запыленности газов, содержащем измерительную камеру, снабженную входньм патрубком, соединенным с пробоотборным каналом, и выходным патрубком, соединенным с эжекторной трубкой, источник света и фотонриемник, установленные на торцах измерительной камеры, последняя выполнена в виде двух коаксиальных цилиндров, установленных с возможностью перемещения относительно друг друга, и снабжена фильтрующим элементом, установленным между выходным патрубком и эжекторной трубкой.

Путем изменения толщины контролируемого слоя технологического газа без изменения концентрации частиц твердого в измерительном канале удается регулировать интенсивносту светового потока, проходящего через

1 1 50519

3 запыленный газ, что приводит к повышению чувствительности и достоверности измерений за счет оптимального выбора значения представительности пробы и участка характеристики фотоприемника. Введение фильтрующего элемента в устройство псэволяет в процессе измерения контролировать и корректировать результаты, полученные с помощью оптического абсорб- !0 ционного метода.

Устройство содержит измерительную камеру, образованную первым t и вторым 2 коаксиальными цилиндрами, выполненными с возможностью !5 перемещения относительно друг друга, источник 3 света и фстоприемник 4, установленные на торцах цилиндров.

По продольной оси измерительной камеры выше источника 3 света распо- р0 ложен входной патрубок 5, а ниже фотоприемника " выходной патрубок 6.

Последний соединен через фильтрующий элемент 7 бумажной гильзой 8 с входом эжекторной трубки 9. Для предотвра- 25 щения загрязнения чувствительных элементов источника света и фотоприемчика коаксиальные цилиндры 1 и 2 снабжены кольцевыми щелями 10, через которые происходит обдув источника света и фотоприемника. Пробоо-.борные трубки 11 установлены в объеме газохода 12 и соединены с пробоотборным каналом, подключенным к измерительной камере с помощью входного патрубка 5.

Выход фотоприемника соединен с входом измерительной схемы 13, питаwe которой осуществляется с помощью стабилизированного источника 14 питания. Источник света имеет автономный, более мощный источник 15 питания.

Устройство работает следующим образом.

При измерениях, подавая сжатый возду-.: в эжекторную трубку 9, в измерительной камере создается несколько большее разрежение, чем в газоходе 12. В результате чего 50 запыленный технологический газ отсасывается из газохода 12 и через пробоотборные трубки 11 и пробоотбо1-!ый канал 5 поступает в измерительную камеру и, проходя ее, . 55 через выходной патрубок 6, фильтрующий элемент 7 и эжекторную трубку 9 сбрасывается в атмосферу.

Световой поток, создаваемый источником 3 света, освещает в измерительном канале запыленный технологический газ и, проходя через пылегазовую среду, ослабляется вследствие поглощения и рассеяния частицами пыли, после чего попадает на чувствительную поверхность приемника 4 излучения. Ослабленный по уровню сигнал, величина которого опорциональна счетной концентрации частиц пыли технологического газа, в виде электрического сигнала снимается с приемника излучателя и поступает на измерительную схему 13

t где усиливается, регистрируется и обрабатывается.

Если в процессе измерения необходимо повысить чувствительность устройства, то путем перемещения цилиндра 1 увеличивается эффективная длина измерительной камеры и, следовательно, толщина анализируемого газового слоя. Это позволяет выбрать область оптимальных значений представительности пробы и интенсивности светового потока попадающего на чувствительный элемент фотоприемника 4. При повышенных концентрациях частиц в потоке технологического газа эффективная длина измерительного канала умень" шается, что приводит к обеспечению оптимального значения светового потока, поступающего на фотоприемник.

При периодическом сравнительном контроле показаний в производственных условиях в фильтрующий элемент

7 устройства вставляется патрон с чистой бумажной гильзой 8. В этом случае запыленный технологический газ, проходя по измерительной ка!ере, попадает в фильтрующий элемент

7, проходит сквозь бумажную гильзу

8 и сбрасывается эжекторной трубкой

9 в атмосферу. Очищенный технологический газ удаляется, а пыль в виде твердой фракции различной дисперстности осаждается на бумажной гильзе 8.

Через определенный промежуток времени, в течение которого ведется

Ф просасывание запыленного технологического газа через бумажную гильзу

8 с одновременной регистрацией информации на диаграммной ленте измерительной схемы 13, бумажную гильзу

1150519

Составитель Д. Громов

Редактор С. Лисина Техред И.Асталош Корректор Л. Король

Заказ 2133/32 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. с филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

8 с осевшей на нее пылью снимают и взвешивают, определяя при этом массовую концентрацию пыли технологического газа, Далее производят корректировку результатов по весовому методу и данных оптических цзмерений, полученных на диаграммной ленте.

Если периодический. контроль из.мерений устройства необходимо повторить, то израсходованную гиль эу 8 нужно .заменить на новую. По окончании контроля измерений бумаж" ная гильза 8 из фнльтрующего элемента 7 .Удаляется.

Путем выбора оптимальных значений толщины анализируемого слоя технологического газа, а также путем введения коррекции результатов измерения с использованием весового метода фильтрации повышаются зна30 чения чувствительности и достовер" ности измерений концентрации частиц твердого в пыле-газовых потоках.