Устройство для отбора проб аэрозолей

 

О И » 4 Н И Е (п>875254

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (8I ) Дополнительное к авт. синд-ву

Союз Советских

Социалистических республик (51)М. Кл.

G 01 Й 1/22 (22) Заявлено 19.03,80 (2! ) 2900679/25-26 с присоединениеВТ заявки .%

9кудврственньй квинтет

СССР (23) Приоритет—

ll0 делви нзебретеннй н открытей

Опубликовано 23 ° 10.81. Бюллетень №39

Дата опубликования описания 25. 10.8 1 (53) УДК 6 14,71 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Берковцев, A. И. Горский и B. Т, Хр (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ АЭРОЗОЛЕЙ

Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойств веществ, конкретно к области получения и подготовки образцов при исследовании аэрозолей и может быть использовано при изу-чении загрязнения атмосферы радиоактивными и другими компонентами загрязнения.

Известно иэокинетическое устройство для отбора проб аэрозолей, содержатцее насос, датчик скорости в виде дифманомет10 ра, систему автоматического изменения расхода воздуха через входную головку пробоотборник а, Такое устройство обеспечивает регулит5 ровку линейной скорости засасываемого потока аэрозолей в соответствии со скоростью потока, т.е, обеспечивает изокинетический отбор проб (1 1.

Недостатком устройства является то, 20 что регулировку линейной скорости засасывания производят путем изменения расхода (т.е. объемной скорости насоса) и отсутствует узел,ориентации входнбй голов ки пробоотборника навстречу потоку аэрозолей. В результате насос используется, в среднем, наполовину его возможной производительности и, кроме того, переменный расход создает трудности в интерпретации результатов пробоотбора.

Отсутствие автоматического узла ориентации приводит к невозможности использования прибора в условиях переменного по направлению потока аэрозолей.

Известно также изокинетическое устройство для отбора проб аэрозолей с постоянным расходом воздуха, включаюшее датчик скорости потока, входную го- ловку с заслонкой, блок управленття 12).

Недостатками устройства являются низкая представительность проб и отсутствие компенсации запаздывания регули- руюших систем по отношению к мгновенным значениям изменяюшейся скорости потока. Результирующая погрешность изза этого может оказаться большой и тем больше, чеМ порывистей эти изменения.

875254 4

35

Цель изобретения — повышение представительности проб, улучшение аэродинамических условий пробоотбора, компенсация запаздывания регулирующих систем по отношению к изменениям потока аэрозолей и уменьшение погрешностей автоматической регулировки.

Указанная цель достигается тем, что устройство для отбора проб аэрозолей, содержащее аспиратор, датчик скорости 10 потока, входную головку, электронный блок управления, снабжено приспособлением для ориентации входной головки по направлению потока, программным блоком, связанным с датчиком скорости потока, 15 входной головкой и электронным блоком управления, датчик скорости потока размещен перед входной головкой по неправ» лению потока, входная головка снабжена фигурными ребрами:,жесткости с закреп ленной на них эластичной пленкой.

Белесообразно приспособление для ориентации входной головки по направлению потока выполнять в виде флюгера со съемным крылом.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - входная головка на фиг. 3 - программный, напр1рлер электромеханический блок; на фиг. 4 — вид программного кулачка.. 30

Устройство для отбора проб аэрозолей включает входную головку 1, узел 2 крепления фильтра, аспиратор 3, электромеханический блок 4, двигатель 5 постоянного тока, крыло 6 флюгера, крепежную стойку 7 с откидной направляющей 8, датчик.

9 скорости потока, электронный блок 10 управления, выполненный в одном корпусе.

Входная. головка 1 выполнена из эластичной воздухонепроницаемой пленки 11„

40 наклеенной на фигурные ребра 12 жесткости, расположенные симметрично, относительно горизонтальной оси головки и проходящие через направляющие канавки регулятора 13 входного сечения, соединенного

45 через толкатель 14 с электромеханическим блоком 4.

Программный электромеханический блок

4 состоит из шестерен 15 и 16, соединенных с осью ходового винта 17, управляющего размером входного сечения вход- 50 ной головки. Шестерня 18 с шестерней

15 управляет работой программного кулачка 19. Программный кулачок 19 находится в подвижном контакте с потенциометром 20, с которого сйимается согла- 55 сующее напряжение на схему управления двигателем 5. Шестерня 21, расположенная на оси двигателя 5, через паразитную шестерню 22 соединена с шестерней 23, на оси которой закреплен барабан 24 с тросиком 25, соединенным другим концом с электронным блоком 10 управления и датчиком 9 скорости потока. С другой стороны электронный блок 10 управления и датчик 9 скорости потока через возврат» ную пружину 26 соединен с направляющей

27, по которой перемещаются блок 10 и датчик 9.

Устройство работает следующим образом.

После включения электронного блока

10 управления все устройства as произвольно начатого положения под действием потока аэрозолей на крыло 6 флюгера поворачиваются до тех пор, пока входное сечение входной головки пробоотборника не установится навстречу потоку, направление которого показано стрелкой. Если исходное расстояние 1, от входного сечения входной головки 1 до датчика 9 скорости потока Be соответствует его фактической скорости, то по сигналу рассогласования датчика 9 и потенциометра 20 от электронного блока 10 управления к электродвигателю 5 подается электрическое напряжение нужной полярности. Электродвигатель начинает вращаться в требуе мую сторону и.через шестерни 15 и 16 передает свое вращение ходовому винту

17, а через шестерни 15 и 18 - программному кулачку 19. В результате этого одновременно начинают перемещаться толкатель 14 входной головки, через шестерни 15 и 18 и программный кулачок 19— движок потенциометра 20, шестернй 21, 22, 23.н барабан 24. В результате всех этйх движений в соответствии с показаниями датчика скорости потока начинает меняться площадь входного сечения входной головки за счет растяжения или сжатия эластичной пленки 11 в результате возвратно-поступательных движений ребер

12 жесткости, на которые она плотно наклеена, изменяется расстояние or точки измерения скорости потока до среза входного сечения за счет возвратно-поступательного движения датчика 9 при помощи тросика 25, наматываемого на барабан 24, и пружины 26 по направляющей 27, изменяется величина электрического напряжения, снимаемого с потенциометра 20, в соответствии с формой. программного кулачка 19.

Расстояние, между датчиком 9 скороссти потока и входным сечением входной головки 1, плошадь входного сечения входрасходе воздуха с сохранением хороших аэродинамических условий вблизи входного сечения входной головки пробоотборника за счет воспроизведения круглого сечения многоугольником с достаточно большим числом сторон, компенсацию запаздывания регулирующих систем по сравнению с изменением скорости ветра, минимизацию погрешностей регулировки за счет механического соответствия всех параметров регулирования.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб аэрозолей, содержащее аспиратор, датчик скорости потока, входную головку, электр ронный блок управления, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что, с целью повышения представительности проб, улучшения аэродинамических условий пробоотбора, компенсации запаздывания регулирующих систем по отношению к изменениям потока аэрозолей и уменьшения погрешностей автоматической регулировки, оно снабжено приспособлением для ориентации входной головки по направлению потока, программным блоком, связанным с датчиком скорости потока, входной головкой и электронным блоком управления, датчик скорости потока. размещен перед входной головкой по направлению потока, входная головка сйабжена фигурными ребрами жесткости с закрепленной на них эластичной пленкой.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что приспособление для ориентации входной головки по направлению потока выполнено в виде флюгера со съемным крылом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 257133, кл, G 01 М 1/24, 1968, 2. Патент США № 4159635, кл. 73-28, 1979.

5 875254 ной головки, а также текущая величина переменного электрического сопротивления благодаря механическим программным передачам находятся в строго однозначном соответствии. С другой стороны, каждому пока- 5 занию датчика 9 соответствует только одна величина переменного электрйческого сопротивления, при которой электронный блок:10 управления прекращает подачу электрического напряжения на электродвига- о тель. Поэтому описанные выше перемещения будут продолжаться до тех пор, пока линейная скорость засасывания во входную головку не сравняется с линейной скоростью порции потока, подлетающей к входному сечению входной головки. При изменении скорости потока датчик 9 изменяет свое показание и разбалансирует схему электронного блока 10 управления, в которую включено. переменное электрическое сопротивление. Блок 10 управления подает электрическое напряжение на электродвигатель 5, причем такой полярности, которая обеспечивает ну ::ное направление перемещения толкателя входной головки. Время

25 перемещения до необходимого положения равно времени пролета расстояния порции воздуха от датчика скорости потока до входйого сечения входной головки. то равенство, так же как кинематическая схема, по которой поступательное движение входной головки преобразуется в изменение ее входного сечейия, и скорость поступательного движения подбираются для конкретных установок по заданному расходу воздуха, ожидаемому диапазону измене- 55 ния скорости потока на местности и ускорения ветра, через величину мертвого времени системы регулирования и постоянную релаксации датчика скорости потока. Число ребер жесткости входной голов- 40 ки выбирают конструктивно, исходя из требуемой степени приближения входного сечения входной головки к круговому.

Предложенное устройство для отбора проб аэрозолей обеспечивает автоматичес- 45 кую регулировку режима изокинетичности отбора проб аэрозолей при постоянном

875254

Составитель С, Фатеева:

Редактор Т, Кугрышева Техред А., Ач Корректор Н. Степ

Заказ 9323(68 Тираж 93.0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., д, 4/5

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