Устройство для оперативного контроля предсмоговой ситуации в атмосфере

 

Изобретение предназначено для оперативного контроля предсмоговой ситуации в атмосфере и позволяет повысить достоверность контроля путем стимулирования фотохимических реакций в исследуемой среде с помощью УФ-излучения- . Устройство содержит воздуховод 1 с последовательно установленными в нем реакционной камерой 2 активации , проточной реакционной камерой 7 импульсного коронного разряда, индукционным измерительным электродом 11. Камера активации сообщена с воздуховодом окном 3 и содержит источник УФ-излучения 4 и обтюратор 5, установленный между окном 3 и источником 4. Обтюратор 5 соединен с приводом 6 перемещения, управляющий вход которого подключен к выходу генератора 16 импульсов модуляции У излучения, который через линию 17 задержки соединен с управляющим входом переключателя 15, сигнальный вход которого подключен к выходу зарядочувствительного усилителя 14. При этом первый выход переключателя 15 соединен с входом первого запоминающего усилителя 18, выход которого подключен к индикатору 22 концентрации аэрозоля 22, второй выход переключателя 15 соедис (О (Л С

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа)УБЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 N 15/02 ъ

Вело., „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21),3824432/24-25 (22) 18.12.84 (46) 07.06.86. Вюл. 1(21 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения и Ленинградский гидрометеорологический институт (72) В. И. Козаченко, Т. В. Колобашкина, Л. Г. Копьева, Л. А. Нейман, В. Г. Сирота и В. И. Турубаров (53) 539.215.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 972387, кл. G 01 N 27/26, 1981.

Авторское свидетельство СССР

1(523333, кл. 0 01 N 15/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ ПРЕДС11ОГОВОЙ СИТУАЦИИ В АТМОС

ФЕРЕ (57) Изобретение предназначено для оперативного контроля предсмоговой ситуации в атмосфере и позволяет повысить достоверность контроля путем стимулирования фотохимических реакций в исследуемой среде с помощью УФиз» лучения; Устройство содержит воздухо вод 1 с последовательно установленными в нем реакционной камерой 2 активации, проточной реакционной камерой

7 импульсного коронного разряда, индукционным измерительным электродом

11. Камера активации сообщена с воздуховодом окном 3 и содержит источник

УФ-излучения 4 и обтюратор 5, уста новленный между окном 3 и источником

4. Обтюратор 5 соединен с приводом 6 перемещения, управляющий вход которого подключен к выходу генератора

16 импульсов модуляции УФ-излучения, который через линию 17 задержки соединен с управляющим входом переклю чателя 15, сигнальный вход которого подключен к выходу зарядочувствительного усилителя 14. При этом пер вый выход переключателя 15 соединен с входом первого запоминающего усилителя 18, выход которого подключен к индикатору 22 концентрации аэрозоля22, второй выход переключателя 15 соеди1236348 нен с входом второго запоминающего с выходом первого запоминающего усиусилителя 19, выход которого подклю- лителя 18, а выход - с вспомогательчен к первом входу блока вычитания ным индикатором 21 концентрации аэро»

20, второй вход которого соединен золя. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля загрязненности атмосферы и может быть использовано в отраслях техники, связанных с охраной окружающей среды.

Цель изобретения - повьппение достоверности контроля предсмоговой ситуации путем стимулирования фотохимичес.ких реакций в исследуемой среде с по- 10 мощью ультрафиолетового излучения (УФ-излучения).

На чертеже приведена его.функциональная схема, предлагаемого устройства. 15

Устройство содержит корпус 1 воздуховода, в котором по ходу потока воздуха расположены проточная камера 2 активации с окном 3, прозрачным для УФизлучения, источником 4 УФизлучения, обтюратором 5, соединенным с приводом 6 перемещения обтюратора, например, электромагнитом, проточная реакционная камера 7, наружный электрод 8 и внутренний электрод

9 камеры 10 импульсного коронного разряда, например типа "цилиндр-игла", индукционный измерительный электрод 11 и побудитель 12 расхода. Электрод 8 и электрод 9 камеры 10 коронного раз- 3О ряда подключены к высоковольтному источнику 13 импульсного униполярного напряжения, а индукционный измерительный электрод ll электрически соединен с зарядочувствительным усилителем 14) 35 представляющим собой электраметрический усилитель, выход которого соединен с сигнальным входом переключателя

l5, например, электромагнитного реле.

Генератор 16 импульсов модуляции УФ- 4О излучения подключен к приводу 6 перемещения обтюратора 5 и через линию !

7 задержки, например ждущий мульти" вибратор, с управляющим входом переключателя 15, первый выход которого 45 подключен к входу первого запоминающего усилителя 18, а второй выходк входу второго запоминающего усилителя 19, выходы которых соединены с входами блока 20 вычитания, подключенного выходом к вспомогательному индикатору 21 концентрации аэрозоля.

Выход первого запоминающего усилителя 18 подключен к индикатору 22 концентрации аэрозоля.

Устройство работает следующим образом.

Воздух, засасываемый в воздуховод с помощью побудителя 12 расхода, поступает в камеру 2 активации, где облучается источником 4 УФ-излучения с целью активации фотохимически активных вредных веществ, присутствующих в атмосфере. Облучение газовой смеси происходит импульсным потоком

УФ излучения. Поток УФ-излучения прерывается обтюратором 5, приводимым в движение приводом, причем частота модуляции УФ-излучения задается генератором 16 импульсов модуляции УФизлучения. В паузах между импульсами

УФ-излучения поток воздуха, содержа» щий высокодисперсный аэрозоль, направляется через реакционную камеру

7 в пространство между наружным электродом 8 и внутренним электродом 9 камеры 10 импульсного коронного раэ ряда, где осуществляется импульсный коронный разряд. Аэрозольные частицы приобретают заряд, пропорциональный их размеру, и образуют пачки заряженных частиц. Длина Р„ пачек определяется длиной 1 „ зарядной камеры, линейной скоростью ч потока воздуха и длительностью импульсов корон7 ного разряда, причем длительность . импульсов коронного разряда равна

Затем промодулированный но вели чине и знаку заряда поток аэрозоль1236348 4 ных частиц поступает в область индукционного измерительного электрода

ll и за счет электростатической индукции наводит на нем заряд. Величи» на переменной составляющей наводимого заряда, измеряемая эарядочувствительным усилителем 14, пропорциональна концентрации аэрозоля, присутствующего в атмосферном воздухе. Сигнал с выхода зарядочувствительного 10 усилителя 14 через сигнальный вход переключателя 15 поступает на вход первого запоминающего усилителя 18, с выхода которого - на индикатор, 22 концентрации аэрозоля и на вход 15 блока 20 вычитания.

При облучении потока воздуха в камере 2 активации УФ-излучением .происходит активация фотохимически активных вредных веществ, присутст- 20 вующих в атмосфере, которые затем поступают в реакционную камеру 7, где непосредственно происходят фотоиниированные химические реакции, приводящие к трансформации исходных 25 вредных веществ, присутствующих в воздухе, и образованию высокодисперсного аэрозоля, называемым вторичным аэрозолем, в виде пачек аэрозольных частиц, длина которых определяется gp длительностью импульсов УФ излучения ь,. Поток воздуха с входными и вто ричными аэрозольными частицами направляется в пространство между наружным электродом 8 и внутренним электродом 9 камеры 10 импульсного коронного разряда, где, подвергаясь действию униполярного импульсного коронного разряда, аэрозольные частицы образуют пачки заряженных частиц. 4О

При выполнении условия,> 107 обеспечивается модуляция по величине и знаку заряда вторичного аэрозоля, обраэум™ ющегося в результате фотоинициированных химических реакций в пробе воздуха. Аэрозольные частицы, получившие заряд, пропорциональный их размеру, затем поступают в область индукцион ного измерительного электрода ll u наводят на нем заряд. Величина пере- у менной составляющей наводимого заряда пропорциональна сумме концентраций исходного и вторичного аэрозоля.

Сигнал с генератора 16 импульсов модуляции УФ-излучения через линию 17 задержки, время задержки которой рав". но времени задержки воздушного потока в реакционной камере 7, поступает на управляющий вход переключателя 15 °

При этом сигнал, пропорциональный суммарной концентрации исходного и вторичного аэрозоля, с выхода зарядочувствительного усилителя 14 через сигнальный вход переключателя 15 поступает на вход второго запоми- нающего усилителя 19, с выхода которого сигнал поступает на вход блока 2, вычитания. На выходе блока

20 вычитания появляется сигнал, пропорциональный приращению концентрации вторичного аэрозоля, образующегося в результате фотохимической и химичеаких реакций в воздухе. По величине сигнала, поступающего на второй индикатор 21 концентрации аэрозоля, можно судить о возможности возникновения смога в атмосфере,а повеличине сигнала на выходе первого запоминающего усилителя 18 — о текущем значении уровня аэрозольного загрязиенияатмосферы.

Формула изобретения

Устройство для оперативного контроля предсмоговой ситуации в атмосфере, содержащее воздуховод с последовательно установленными в «.ем проточной реакционной камерой, камерой импульсного коронного разряда, индукционным измерительным электродом и побудителем расхода газовой среды, источник импульсного высокого напряжения, подключенный к камере импульсного коронного разряда, зарядочувствительный усилитель, вход которого подключен к индукционному измерительному электроду, и индикатор концентрации аэрозоля, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем стимулирования фотохимических реакций в исследуемой среде с помощью ультрафио» летового излучения, участок воздуховода перед реакционной камерой снабжен камерой активации, сообщенной с воздуховодом окном и содержащей источник ультрафиолетового излучения и обтюратор, установленный между окном и источником ультрафиолетового иэлу чения, причем обтюратор соединен с приводом перемещения, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов модуляции ультрафиолетового излуч ния, который через линию задержки также соединен с уи» равляющим входом переключателя, сиг

1236348

Составитель Д. Громов

Редактор Н. Данкулич ТехредП.Сердюкова Корректор М. Максимишинец

Заказ 3082/45

Тираж 778 Поцписное

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. нальный вход которого подключен к вьгходу эарядочувствительного усилителя, при этом первый выход переключателя соединен с входом первого запоминающего усилителя, выход которого подключен к индикатору концентрации аэрозоля, второй выход переключателя соединен с входом второго запоминающего усилителя, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом первого запоминающего усилителя, а выход - с вспомогательным индикатором концентрации аэрозоля.