Устройство для измерения массовой концентрации аэрозолей

 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля параметров аэрозолей и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет автоматического учета плотности частиц аэрозоля. Устройство содержит установленные по потоку аэрозоля зарядную, отклоняющую и измерительную камеры, а также блок питания, выход которого соединен с зарядной камерой, генератор переменного напряжения, выход которого соединен с отклоняющей камерой, избирательный усилитель, вход которого соединен с измерительной камерой, блок индикации, линию задержки, вход которой соединен с выходом генератора переменного напряжения, а выход - с управляющим входом фазового детектора. Вход последнего соединен с выходом избирательного усилителя и с входом амплитудного детектора, а выход - с вторым входом блока умножения, первый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а выход - с входом блока индикации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (1) G 01 N 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Устройство содержит установленные последовательно по.потоку аэрозоля зарядную 1, отклоняющую 2 и из-: мерительную 3 камеры, а также блок

4 питания, выход которого соединен с зарядной камерой 1, генератор 5 переменного напряжения, выход кото" рого соединен с отклоняющей камерой

2, избирательный усйлитель 6, вход которого соединен с измерительной камерой 3, блок 7 индикации, линию 8 задержки, вход которой соединен с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4471012/31-25 (22) 04.07.88 (46) 07.03.90. Вюл. Н 9 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Л.Г.Попов (53) 539.215.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 832424, кл. (01 N 15/02, 1979.

Кольцов Б.10. Метод измерения массовой концентрации аэрозолей. - Методы и приборы контроля параметров окружающей среды. ЛИАП, 1979, вып.1 (136), с. 31-36. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля параметров аэрозолей и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленносИзобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля параметров аэрозолей и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет автоматического учета плотности час-.иц аэрозоля.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

2 ти. Цель изобретения — повышение точности измерения эа счет автоматического учета плотности частиц аэрозоля. Устройство содержит установленные по потоку аэрозоля зарядную, отклоняющую и измерительную камеры, а также блок питания, выход которого соединен с зарядной камерой, генератор переменного напряжения, выход которого соединен с отклоняющей камерой, избирательный усилитель, вход которого соединен с измерительной камерой, блок индикации, линию задержки, вход которой соединен с выходом генератора переменного напряжения, а выход - с управляющим входом фазового детектора. Вход последнего соединен с выходом избирательного усилителя и с входом амплитудного детектора, а выход - с вторым входом блока умножения, первый вход которо-го соединен с выходом амплитудного детектора, а выход — с входом блока индикации. 1 ил.

1 48714 в

ыходом гене ра тора 5 переменного на иряжения, а выход — с управляющим входом фазового детектора 9, вход котоt

oro соединен с выходом избирательно5 о усилителя 6 и с входом амплитудйогоа детектора 10, а выход - с вторым входом блока 11 умножения, перВый вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 10, а выход с входом блока 7 индикации.

Устройство работает следующим бразом.

Бпок 4 питания вырабатывает напряение, которое прикладывается к за,рядной камере 1. Пой действием этого апряжения в пространстве зарядной

:камеры 1 образуется обьемный заряд„ ,проходя через зону которого, частицы потока аэрозоля приобретают заряд, пропорциОнальный их размеру, т.е. используется диффузионный режим аэрозольных частиц.

1

Затем поток аэрозоля поступает 25 в отклоняющую камеру 2. Под действием переменного электрического поля, 1 которое создается при приложении к отклоняющей камере ? напряжения, вы;рабатываемого генератором 5 перемен ного напряжения, заряженные частицы аэрозоля приобретают поперечную оси потока аэрозоля составляющую скорос,ти. Однако эта скорость приобретает) ся не мгновенно, а определяется инер- З5 ционными свойствами частиц аэрозоля, т.е. временем релаксации частиц аэрозоля, которое пропорционально плотности частиц.

Частота изменения заряда частиц в потоке аэрозоля, вызванная переменным электрическим полем в отклоняющей камере 2, а следовательно, и напряжение, наводимое заряженными части- 45 цами аэрозоля на измерительной камере 3, имеют фазу, отличную от фазы напряжения, вырабатываемого генератором 5 переменного напряжения, причем

Разность фаз /III 3THx HenPR)KeHHI4 пропорциональна времени релаксации частиц аэрозоля. Напряжение, наводимое заряженными частицами потока аэрозоля на измерительной камере 3. считывается избирательным усилителем

6, который осуществляет необходимое масштабирование сигнала и его частотную фильтрацию, что позволяет уменьшить влияние помех, вызванных флуктуацией текущей концентрации аэрозоля и внешними наводками.

С выхода избирательного усилителя

6 напряжение поступает на входы фазового и амплитудного 10 детекторов.На упра вляющий вход фазового детектора

9 через линию 8 задержки подается напряжение, вырабатываемое генератором 5 переменного напряжения. Линия

8 задержки позволяет учесть запаздывание фазы напряжения за время прохождения частиц аэрозоля от отклоняющей камеры 2 до измерительной камеры

3 °

Фазовый детектор 9 измеряет разность фаз между напряжением, вырабатываемым генератором 5 переменного напряжения (с учетом времени запаздывания), и напряжением с выхода избирательного усилителя 6 а Амплитудный детектор 10 измеряет суммарный заряд частиц аэрозоля, который пропорционален их среднему размеру (радиусу).

Сигналы с выхода фазового детектора 9 и с выхода амплитудного детектора 10 поступают на входы блока 11 умножения, который осуществляет операцию перемножения этих двух сигналов. Напряжение на выходе перемножителя 11 прямо пропорционально массовой концентрации к плотности аэрозоля и регистрируется блоком 7 индикации °

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения массовой концентрации аэрозолей, содержащее последовательно установленные по потоку аэрозоля зарядную, отклоняющую и измерительную камеры, а также блок питания, генератор переменного напряжения и блок индикации, причем выход блока питания соединен с зарядной камерой, а выход генератора переменного напряжения подключен к отклоняющей камере, о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет автоматического учета плотности частиц аэрозоля, устройство дополнительно снабжено избирательным усилителем, линией задержки, фазовым и амплитудным детекторами и блоком умножения, причем вход избирательного усилителя подключен к измерительной камере, а его выход соединен с входами амплиСоставитель Д.Громов

Техред М.Ходанич Корректор Э. Лончакова

Редактор В.Данко

Заказ 138 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

5 1548714

6 тудного и базового детекторов, выход " с первым входом блока умножения, генератора переменного напряжения второй вход которого подключен к выподключен через линию задержки к уп" ходу Фазового детектора, а выходравляющему входу фазового детектора, к блоку индикации. выход амплитудного детектора соединен ,5