Способ измерения массовой концентрации аэрозолей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1)4 G 01 N 27/22, 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ аэрого

ЛЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3706460/24 — 25 (22) 28.12.83 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) P. С. Станкевич, В. Ф. Микитченко, Е. Н. Зализняк, П. И.,Гриценко и С. Л. Ярошевский (71) Киевское научно-производственное объединение "Аналитприбор" (53) 543.752 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР No 376694, кл. G 01 N 15/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР К 443294, кл. G 01 и 27/00, 1972. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ

КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЕЙ, заключающийся в измерении диэлектрической проницаемости.модулированного по плотности

„„SU„„ I 182369 A пылевоздушного потока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния на результат измерения неподвижного материала в измерительном преобразователе, осуществляют модуляцию потока путем периодической импульсной подачи воздуха по периметру. пылепровода под давлением, превышающим давление в пылепроводе на величину

10 -2 10 Па и под утлом 90-120 по направлению потока и против него с частотой не более отношения минимальной ско рости потока к удвоенному расстоянию между местом подачи воздуха и выходным сечением измерительного преобразователя, а значение концентрации определяют по среднему значению низкочастотного импульсного сигнала измерительного преобразователя.

1182369

2(Б Я

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения массовой концентрации аэрозолей в технологических потоках при пневмотранспорте сыпучих и порошкообразных материалов

5 по трубопроводам.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения влйяния на результат измерения неподвижного материала в измерительном преобразователе.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для реализации способа измерения массовой концентрации аэрозолей.

В разрыве пылепровода 1 укреплен измерительный преобразователь (емкостный бесконтактный датчик) 2. Датчик представляет собой отрезок диэлектрической втулки с расположенными на ее внешней стороне электродами длиной ЬА, помещенными в электростатический экранй; Перед входом в емкостный датчик на расстоянии S от него уста20 новлен пневматический прерыватель 3 потока. аэрозолей. Прерыватель содержит поршень, расположенный в камере с давлением воздуха, превышающим давлением в пылепроводе

1. Воздух в камеру прерывателя подается от источника 4, например, компрессора. Прерыватель содержит обойму, установленную по периметру нормального сечения пылепровода, в которой смонтированы три штуцера на равном расстоянии один от другого под утлом в указанном диапазоне конкретных значений к направлению потока. Количество штуцеров выбирают в зависимости от диаметра пылепровода, Сжатый воздух подается -в пылепровод через указанные штуцеры. Управление 35

I возвратно-поступательным движением поршня может осуществляться пневматическим, электромагнитным или другим устройством.

Емкостный датчик 2 включен в цепь 5 измерения, которая содержит генератор напряже-40 ния высокой частоты, измерительную цепь, например мостовую, усилитель и детектор высокочастотного сигнала датчика.

Выход цепи 5 измерения подключен к входу цепи 6 выделения низкочастотной состав- 45 ляющей сигнала датчика, а выход цепи 6 к входу блока 7 измерения среднего waveния импульсного сигнала.

Поток аэрозоля направляют по пылепроводу

1 в датчик 2. Изменение диэлектричесв:ой про 50 ницаемости аэрозоля пропорционально массовой концентрации. В датчике 2 диэлектрическая проницаемость аэрозоля преобразуется в емкость. Емкость датчика 2 включают в измерительную цепь, например мостовую, на ко-55 торую подают напряжение высокой частоты.

Высокочастотный сигнал на выходе измерительной цепи усиливают и детектируют.

Для повышения точности измерения осуществляют глубокую модуляцию потока путем периодической импульсной подачи воздуха в пылепровод. Для полного прерывания потока аэрозоля воздух падают под давлением, превышающим давление в пылепроводе на величину 10 — 2.10 Па, против направления

5. потока под углом 90 — 120 . Для более четкого разделения потока одновременно в трубопровод подают воздух по направлению движения части при тех же условиях.

Модуляция потока осуществляется прерыва.телем потока 3 аэрозоля. Прн перемещении поршня пневмопрерывателя отверстия в пылепроводе 1 открываются, воздух из камеры высокого давления подается в пылепровод и прерывает поток аэрозоля. При движении поршня в обратном направлении отверстия закрываются, подача воздуха в пылепровод прекращается и поток аэрозоля поступает в датчик 2. Высокочастотный сигнал на выходе измерительной цепи промодулирован на амплитуде с частотой подачи воздуха. Низкочастотную составляющую выделяют цепью 6 и измеряют среднее значение импульсного сигна. ла блоком 7.

Выходной сигнал блока 7 не зависит от наличия неподвижного материала в датчике и связан только с концентрацией движущихся частиц в пылевоздушной смеси.

Период импульсной подачи воздуха в пылепровод Т равен удвоенному значению длительности импульса подачи воздуха 8.

Сдвиг между передним фронтом импульса воздуха и задним фронтом электрического с импульса на выходе цепи 6 c(=

= ч. где Ч . — скорость частиц пьши в потоке. Для глубокого разделения электрических импульсов необходимо соблюдение условий: и

Электрический импульс на выходе цепи 6 имеет растянутый передний и задний фронт, что требует ограничения интервала времени между подачей воздуха в пылепровод. его выбирают из условия,Я„,„33. Это условие соблюдается при, Q -- t, Для реализации предлагаемого способа можно применить устройство ИСКРА. Условия применения: датчик (L, — 50 мм) устройства установлен в потоке аэрозоля со скоростью частиц 18 — 20 м/мин при давлении в пылепроводе 2 105 Па (ИСКРА ТУ 25.05 — 2437—

79). Выбор параметров модуляции: подача . воздуха в пылепровод осуществляется под

Составитель В. Алексеев

Техред С.Мигунова Корректор M. де„дщк

Редактор А. Лежнина

Тираж &96 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6096/40

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

3 118 давлением 3,5 ° 10< Па под утлом 90е с частотой 1 Гц. Пневматический прерыватель потока установлен перед входом в емкостный датчик на расстоянии 100 мм от последнего.

Среднее значение низкочастотного сигнала датчика регистрируется самопишущим прибо-.

2369 4 ром. Погрешность измерения концентрации

5%.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить погрешность измерения массовой концентрации . аэрозолей в потоке не менее, чем на 30%.