Устройство для измерения запыленности газов

 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения концентрации пыли и может быть использовано для контроля загрязненности окружающей среды и в других отраслях техники. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерений. В устройство , содерпащее воздушный проточный конденсатор 2, термоэлектрический блок, состояний из нагревателей, подключенных к источнику 12 питания, измерителя 13 емкости, подсоединенного к обкладкам 4, побудителя тяги 1 (электродвигателя с вентилятором), дополнительно введены второй воздушный конденсатор 6, установленный последовательно с первым через теплоизоляционные кольца 10 и пробку 11. Нагреватели 5 и 9 соединены последовательно и установлены соответственно у внутренней обкладки первого конденсатора . и внеппей обкладки второго конденсатора 6. Частицы пыли , осаадаясь под действием термофореза, изменяют емкость конденсатора пропорционально их концентрации.1 ил, с Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 658

А1 (1)5 С 01 r; 15, 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ разом °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4686777/25 (22) 05.05.89 (46) 23.06.91. Бюл. Р 23 (71) Вильнюсский и»»>»енерно-строительньпЪ институт (72) П.Б.Балтренас и Y).Ï.1 аулакис (53) 543.275.3(088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

11» 1303897, кл. r, О1 11 15/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР

Р 1567928, кл. С О! r1 15/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЧЛ ИЗИЕРЕН1И ЗАПЫЛЕННОСТИ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения концентрации пыли и может быть использовано для контроля загрязненности окружающей среды и в других отраслях техники, Цель изобретения — повьппе»»ие точности и чувИзобретение относится к из»»ерительной технике, предназначено для определенил концентрации пыли и может быть использовано длл контроля загряз»»ениости окружаюцей» среды и в других. отраслях техники.

Пель изобретения — повьппение точности и чувствительности измерений.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Оно состоит из электродвигателя с вентилятором 1, первого воздушного проточного цилиндрического конденсатора 2 с em вне»пней обкладкой

3 и внутренней обкладкой 4, нагревателя 5, второго во .дупного проточствительности измерений. В устройство, содер>»ащее воздух»»ый проточный конде»»сатор 2, термоэлектрический блок, состолг»»»й из нагревателей, подключе»»»»»,»х»; источнику 12 п>»та»»ия, измерителя 13 емкости, подсоединенного к обкладкам 4, побудителя тяги

1 (электрод»»»»гателл с вентилятором), дополнительно введены второй воздуыный конденсатор 6, установленньп» последовательно с перв»»м»ерез теплоизоляцио»и»ые кольца 10 и пробку 11.

Нагреватели 5 и 9 соединены последовательно и установлены соответственно у внутренней обкладки первого конденсатора 2 и внепней обкладки второго конденсатора 6. Частицы пыли, оса> далсь под действием тер»»офореэа, изменяют емкость конденсатора пропорционально их концентра»»ии.1 ил, ного цилиндрического конденсатора 6 с его в»»еш»»ей» обкладкой 7 и внутренней обкладкой 8, нагренателл 9.

Проточные конденсаторы 2 и Ь расположены последовательно один нод другим и разделены теплоизоляционными кольцами 10 и теппоизо>»иру»0щей» вставкой

11. Оба нагревателя 5 и 9 соед»»иены последовательно между собой и подключены к источнику 12»»иташ»я, а измеритсльиьп» прибор — изм» р»»тель 13 емкости подключен к соединенным между собой обкладками об<>их конденеаторон.

Устройство работает с>»елун>п»>».-» об! 6."8032

Б(» >дух концепт!>ацию и>»>>>» которо го необх».димо измерить, с помощью вентилятора 1 затягивается через воздушный промежуток. Блок термоэлектрических нагревателей 5 и 9 при проте5 канин по ним тока от источника 12 питания создает градиент температур между обкладками воздушных проточных конденсаторон 2 и 6, с обкладками 3 и 4 и обкладками 7 и 8 соответственно, причем поскольку н воздушных проточйых конденсаторах нагреватели расположены один внутри, а другой снаружи, то создаваемые градиенты темпера- 15 тур н Ko»äe»càторах 2 и 6 соответственно имеют противоположные направления. Иными слонами, нагреваются внутренняя обкладка 4 и вн.щняч обкладка 7 н конденсаторах 2 >» 6. В промежутках между обкладками создается градиент температур. Тенлоизолирующие кольца 10 и теплоизолирующая вставка 11 служат для предотнраще>>ия параэитного теплового контакта как через собственно конденсаторы 2 и 6, так и воздушное пространство, При наличии градиента гемператур на частицы пыли дейстнует термофоретическая сила под ее действием части-.

30 цы приобретают скорость Ч термофореза, перпендикулярную обкладкам конденсаторов, имеющим разные температуры. При постоянном давлении и радиусе частиц пьйи скорость Ч термот фореза определяется выражением

К dT

V т Т dl где К - const 40

Т вЂ” температура обкладки;

1 — расстояние между обкладками.

Наличие скорости направляет частицы на поверхность, где они осажца- 45 ются, образуя осажденный слой Ь 1, и тем самым меняют емкость всей системы. При условии, что радиус г цилинд- рон конденсаторов r )) 1, где 1 — ши- рина промежутка между ними, емкость в первом приближении будет соответст50 вовать формуле плоского конденсатора =6,8

С вЂ” — —, где - диэлектрическая проницаемость среды E — электричес55 кая постоянная вакуул>а; S — площадь поверхностей обкладок. При осаждении слоя пыли толщиной Ь 1 происходит изменение емкости. Соответственно нача.>ьное и конечное значение эн» ктрической емкости фиксируются измер>»" тельным прибором — измерителем 13 емкости, включеннь>м между обкладками.

Таким образом, в предлагаемом устройстве создается сильный и равномерный градиент температур между обкладками конденсаторов, равномерность обеспечена протяженным расположением нагревателей, соединенных последовательно, поэтому величина градиента температур вдоль продольной оси конденсаторов остается постоянной и, значит, чувствительность измерений выравнивается вдоль этой продольной оси. Нагреватели расположены в обоих кс>нденсаторах по-разному, обеспечивая разные знаки вектора градиента температур, последнее обстоятельство исключает влияние явлений теплового рас>ш>рения обкладок на общую емкость, так как имеющее место влияние теплового расширения скомпенсировано особым (у разных обкладок) расположением нагревателей. Вышеуказанное способствует повышению точности и чувствительности измерений, Фор мул а из обретения

Устройство для измерения запыпенности газов, содержащее последовательно установленные по ходу движения газового потока воздушный проточный цилиндрический конденсатор, обкладки которого выполнены н виде двух коаксиальных цилиндров, термоэлектрический блок, соединенный с обкладками конденсатора путем теплового контакта, установленный перед конденсатором побудитель расхода пыпегазового потока в виде вентилятора с электродвигателем, источник питания, подключенный к термоэлектрическому блоку, и измерительный прибор, соединенный с обкладками конденсатора, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности, н него дополнительно введен второй воздушный проточный цилиндрический конденсатор того же диаметра, который размещен последовательно и соосно с первым, между соответствующими обкладками первого и второго конденсаторов установлены теплоиэоляционные кольца, а пространство между внутренними обкладками разделено теп- лоизолирующей вставкой, внутренние и внешние обкладки обоих конденсаторов

1658032

s, положен внутри в»»утре иней обклалк»» псрвого цилиндрического конденсатора, а второй нагреватель — снаружи» внешней обкладки второго цилиндрисоотвстств«ннг1»лектрически соединены м«жлу собой, а термоэлектрический блок выполнен в виде двух последовательно соепиненных кольцевых нагревателей, причем первый нагреватель рас5 ческого конденсатора.

Составитель М.Рогачев

Редактор Т.Магова Техред М.Моргентал

Корректор Н.Ревская

Заказ 2430 Тираж 389 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

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

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