Система отбора и анализа проб воздуха от плоских наземных источников загрязнений

 

Изобретение относится к системе отбора и анализа проб воздуха от плоских наземных источников загрязнений , может быть использовано в химической и нефтехимической промьшшенности и позволяет повысить точность контроля и уменьшить время анализа. Система содержит последовательно соединенные измеритель 10 направления ветра и блок 7 выбора точек отбора, включающий многоуровневый компаратор 8 и преобразователь 9 кодов. Выходы последнего связаны с переключающими устройствами 2, 3, входы которых соединены с пробоотборниками 1, а выходы - соответствен7 но с клапанами 4 и 5, включенными на общий коллектор датчиков 6 концентрацией и связанными с побудителем- 16 расхода. Выходы датчиков 6 подключены к вычислительному устройству 17, соединенному с измерителем 18 скорости ветра. Входы клапанов 4, 5 связаны также с стробирующим устройством 11, содержащим последовательно соединенные источник 12 опорных, импульсов , делитель 13 частоты, связанньш с выходными усилителями 14, 15. 2 ил, 2 табл. (Л LfSpoc 1 omMoaptpy Фш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5ц 4 С 01 N 1/22

„„1

11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3896661/24-26 (22) 16.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. У 5 (7 1) Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова (72) В.С . Матвеев и В.Б. Миляев (53) 620.11.3-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 928187, кл. G 01 N 1/2? 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 324540, кл. G 01 Н 1/26, 1969. Авторское свидетельство СССР .

У 396581, кл. G 01 N 1/26, 1970. (54) СИСТЕМА ОТБОРА И АНАЛИЗА ПРОБ

ВОЗДУХА ОТ ПЛОСКИХ НАЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЙ (57) Изобретение относится к системе отбора и анализа проб воздуха от плоских наземных источников загрязнений, может быть использовано в химической и нефтехимической промьппленности и позволяет повысить точность контроля и уменьшить время анализа. Система содержит последовательно соединенные измеритель 10 направления ветра и блок 7 выбора точек отбора, включающий многоуровневый компаратор 8 и преобразователь

9 кодов, Выходы последнего связаны с переключающими устройствами 2, 3, входы которых соединены с пробоотборниками 1, а выходы — соответственно с клапанами 4 и 5, включенными на общий коллектор датчиков 6 концентрацией и связанными с побудителем

16 расхода. Выходы датчиков 6 подключены к вычислительному устройству 17, соединенному с измерителем 18 скорости ветра. Входы клапанов 4, 5 связаны также с стробирующим устройством 11, содержащим последовательно соединенные источник 12 опорных,импульсов, делитель 13 частоты, связанный с выходными усилителями 14, 15.

2 ил 2 табл.

7) 12885

Изобретение относится к приборостроению, в частности к средствам отбора и анализа промышленных выбросов в атмосферу, и может быть использовано в химической, нефтехимической,;. азотно-туковой и других отраслях промышленности для контроля выбросов в атмосферу от очистных сооружений: нефтеловушек, бассейнов, нефтеотде. лителей и других плоских наземных ис- 0 точников.

Цель изобретения — повышение точности. контроля с одновременным уменьшением времени анализа.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы отбора и анализа гроб воздуха от плоских наземных источников загрязнений, на фиг. 2 — условное изображение источника выбросов и точек отбора. 20

Система состоит из пробоотборников 1, входы которых размещены по периметру источника загрязнений. переключающих устройств 2 и 3. элект- 25 ромагнитных клапанов 4и 5 и включенных параллельно на общий коллектор автоматических датчиков б концентраций. Выбор необходимых для контроля точек отбора пробы осуществляется с 0 помощью блока 7 выбора точек отбора, состоящего из многоуровневого KoiiIIIG ратора 8 и преобразователя 9 кодов,.

Вход блока 7 выбора точек отбора соединен с выходом автоматического измерителя 10 направления ветра.

Блок 7 выбора точек отбора имеет два кодовых выхода, один из которых предназначен для передачи кода требуемой точки отбора с подветренной "то- gp роны источника на переключающее устройство 2, а другой вьгход — для передачи кода точки отбора с наветренной стороны источника. на переключающее устройство 3. Стробирующее устройство 11 состоящее из источника 12 опорных импульсов, делителя

13 частоты и двух выходных усилителей 14 и 15, подключенных к прямому и инверсному выходам делителя 13 частоты, соединено с управляющими входами электромагнитных клапанов

4 и 5, установленных на выходах первого 2 и второго 3 переключающих устройств, Один иэ выходов каждогс у электромагнитного клапана связан с коллектором параллельно включенных входами автоматических датчиков б концентраций, а другой выход каждого

31 2 электромагнитного клапана 4 и 5 связан с входом побудителя 16 расхода.

Выходы автоматических датчиков 6 концентраций могут подключаться к входам вычислительного устройства

17, связанного с измерителем 18 скорости ветра.

Блоки 2 и 3 (переключающие устройства) выполнены на серийно выпускаемых электропневмоклапанах типа

СКН, установленных в блоках параллельно. Пневматические выходы электропневмоклапанов подключены к газозаборным магистралям 1, выходы связаны между собой и подключены к входам электромагнитных клапанов 4 и 5, а управляющие входы через разъем связаны с преобразователем 9 кодов.

В качестве автоматического измерителя 10 направления ветра используется серийно выпускаемый прибор — анеморумбограф М63-МР, имеющий аналоговый выход с уровнем напряжения 0-100 мВ.

Блок 7 выбора точек отбора состоит из двух подблоков — многоуров невого компаратора 8 и преобразователя 9 кодов. Многоуровневый компа-ратор 8 построен по стандартной схеме, представляющей собой парал— лельно включенные серийные дифференциальные усилители типа 521СА1, выхоцы которых попарно подключены к элементам нИсключающее ИЛИ11 — серийным микросхемам типа 155ЛИ5.

Заданные устаBI

Система работает следующим образом.

С выхода автоматического измерителя 10 направления ветра поступает электрический сигнал, пропорциональный углу между направлением ветра и

3 128853 направлением на север. Этот сигнал поступает в блок 7 выбора точек отбора, где сравнивается с набором уставок (заданных напряжений) во многоуровневом компараторе 8 (составляется таблица соответствия). При этом выбирается поддиапазон, верхняя граница (уставка? которого огра— ничивает сигнал сверху, а нижняя граница — снизу. 10

Таблица соответствий устанавливается следующим образом: строится изображение источника. выбросов и точек отбора с учетом его ориентации относительно направления на се- 15 вер, нумеруются точки отбора (фиг.2); для различных направлений ветра в о диапазоне 0-360 строятся условные плоскости и определяются наиболее близкая и наиболее удаленная точки отбора. Номера наиболее близких и .удаленных точек приведены в табл.1.

Присвоив каждому из поддиапазонов направления ветра порядковый номер, получают таблицу соответст- 25 вий в виде табл.2.

Код поддиапазона поступает в преобразователь 9 кодов, где преобразуется в код номера подветренной точки отбора и в код номера навет- З0 ренной точки отбора. Таблица соответствий, определяющая преобразование кода, зависит от количества и расположения точек контроля на источнике, ориентации источника относительно 35 направления на север и количества поддиапаэонов сигнала, поступающего от измерителя 10 направления ветра, задается коммутацией выводов микросхем преобразователя 9 кодов. 40

Выбор ближайшей и наиболее удаленной точек в данном случае производится из наглядных представлений.

При сложной конфигурации источника этот выбор осуществляется с помощью 45 обычных геометрических соотношенйй путем вычисления расстояний от каждой точки отбора до условной плоскости и выбора максимального и минимального расстояний. 50

Код номера подветренной точки отбора поступает на первое переключающее устройство 2, а код номера наветренной точки отбора — на второе переключающее устройство 3. При 55 этом к входам переключающих устройств подключаются газозаборные магистрали пробоотборников 1, соответствующие выбранным номерам точек отбора

1 4 проб. Стробирующее устройство 11 с заданной частотой подключает вход каждого электромагнитного клапана

4 и 5 либо к измерительному выходу, связанному с автоматическими датчиками 6 концентраций, либо к выходу сброса, связанному с побудителем 18 расхода и далее с атмосферой.

Частота переключений может изменяться в широких пределах с помощью делителя 13 частоты. Выходные усилители 14 и 15, установленные в выходных цепях стробирующего устройства, служат для согласования электрических параметров делителя 13 частоты с нагрузочными характеристиками управляющих обмоток электромагнитных клапанов 4 и 5.

При подключении входа электромагнитного клапана 4 к измерительному выходу проба с выхода первого переключающего устройства (подвет ренная точка отбора) поступает на вход автоматических датчиков 6 концентраций, где анализируется содержание различных загрязняющих компонентов в пробе. При этом выход сброса первого электромагнитного клапана 4 отсечен от его входа. Одновременно вход второго электромагнитного клапана подключается к выходу сброса, и проба с выхода второго переключающего устройства

3 (наветренная точка отбора) через побудитель 16 расхода сбрасывается в атмосферу. При изменении полярности сигнала, поступающего от стробирующего устройства 11, вход второго электромагнитного клапана 5 подключается к измерительному выходу, а выход сброса отсекается от входа клапана 5, и проба .от навет.ренной точки отбора поступает на автоматические датчики 6 концентраций. При этом вход первого электо ромагнитного клапана 4 подключается к выходу сброса, а измерительный е выход первого электромагнитного клапана 4 отсекается от е". о входа, и проба от подветренной точки отбора поступает в побудитель 16 расхода и далее сбрасывается в атмосферу.

Указанный цикл измерения повторяется с заданной частотой.

Сигналы от автоматических датчиков 6 концентраций поступают в вычислительное устройство 17, где по значениям концентраций загрязняющих веществ с наветренной и подветренСистема отбора и анализа проб воздухе от плоских наземных источников загрязнений, содержащая пробоотборники, размещенные в заданных точках источника загрязнений и подключенные к переключающему устройству, датчики концентрации, включенные на общий коллектор, и побудитель расхода, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контропя с одновременным уменьшением времени анализа, она снабжена вторым переТаблица 1

Номер точки

Направление ветра наиболе наиболее близкой удаленной

Таблица 2

Номер точки

Номер поддиапазона наиболее наиболее близкой удаленной

5 12 ной сторон источника, а также инфорФ мации, поступающей от автоматического измерителя 18 скорости ветра, и геометрическим размерам источника выбросов (введены в память) вычисляется массовый выброс от источника загрязнений.

Формула изобретения

0 c3 < Ы е н (о(+ g0 о + 90 (е((З(Д,„+ 180 с, + 180 о -с(+ 270

+ 270 сс 360 н Р

88531 6 ключающим устройством, подключенным входами к пробоотборникам параллельно пер:вому переключающему устройству, электромагнитными клапанами, измерителем направления ветра, блоком выбора точек контроля, соединенным входом с измерителем направления ветра, а первым и вторым выходами — с управляющими

fG входами соответственно первого и второго переключающих устройств, и стробирующим устройством, один выход которого подключен к управляющему входу первого электромагнитно15 го клапана, а другой выход — к управлякяцему входу второго электро,магнитного клапана, при этом выход каждого переключающего устройства попеременно через соответствующий

20 электромагнитный клапан соединен с общим коллектором датчиков концентрации или с побудителем расхода.! 288531

Составитель Н. Романникова

Текред П.Олейник Корректор А. Тяско

Редактор А. Шиыкина

Заказ 7798/39 Тираж 799 Подписное

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