CS264620B1

CS264620B1 - Combination probe nozzle for measuring the concentration of solid impurities in the flowing air

Info

Publication number: CS264620B1
Application number: CS873582A
Authority: CS
Inventors: Jan Urbaczka; Ondrej Janeczek
Original assignee: Jan Urbaczka; Ondrej Janeczek
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS358287A1

Abstract

Řešení se týká hubice kombinované odběrové sondy pro měření koncentrace tuhých příměsí v proudící vzdušině s měřením objemového průtoku nosné vzdušiny v místě odběru vzorku dílčího proudu vzdušiny. Jeho podstatou je umístění odběrů celkového a statického tlaku nosné vzdušiny vně hubice a odběru statického tlaku dílčího proudu, vzdušiny uvnitř hubice. Odběr celkového tlaku je ve tvaru kruhové štěrbiny ve středu půlkulatého čela hubice, odběr statických tlaků ve tvaru kruhových otvorů po obvodu pláště stěny hubice. Řešení umožňuje přesnější dodržení izokinetiky odsávání a odstraňuje chyby vzniklé z nesoučasnosti odečtu měřených hodnot a z nedodržení stejného místa odběru.The solution concerns a nozzle of a combined sampling probe for measuring the concentration of solid impurities in flowing air with measurement of the volume flow rate of the carrier air at the point of sampling of a partial air stream. Its essence is the placement of the total and static pressure of the carrier air outside the nozzle and the static pressure of the partial air stream inside the nozzle. The total pressure is sampled in the shape of a circular slot in the center of the semicircular face of the nozzle, the static pressure is sampled in the shape of circular holes around the circumference of the nozzle wall shell. The solution allows for more accurate compliance with the isokinetic of suction and eliminates errors resulting from non-simultaneity of reading the measured values and from failure to maintain the same sampling location.

Description

Vynález se týká hubice kombinované odběrové sondy pro měření koncentrace tuhých příměsi v proudící vzdušině s měřením celkového a statického tlaku nosné vzdušiny vně hubice a měřením statického tlaku dílčího proudu vzdušiny uvnitř hubice. Dosavadní způsob měřeni tuhých příměsi v proudící vzdušině předpokládá před začátkem případně i po skončení každého odběru vzorku zjištění objemového průtoku nosné vzdušiny dynamickou rychlostní sondou popř. škrticím orgánem. Rovněž předpokládá pro zajištění izokinetiokého odběru průběžnou kontrolu rychlosti nosné vzdušiny v potrubí rychlostní trubicí umístěnou v tzv. referenčním bodě mimo průřez potrubí. Vlastní zajištění izokinetiokého odběru je prováděno nastavením předepsaného rozdílu statických tlaků vně a uvnitř hubice, nebo jiným vhodným způsobem.The invention relates to a nozzle of a combined sampling probe for measuring the concentration of solids in the flowing air with the measurement of the total and static pressure of the carrier air outside the nozzle and measuring the static pressure of the partial airflow inside the nozzle. The prior art method of measuring solid impurities in the flowing air mass requires the detection of the volume flow rate of the carrier air mass by the dynamic velocity probe before or after the end of each sampling. throttling authority. It also assumes continuous control of the carrier air velocity in the pipeline by means of a velocity tube located at the so-called reference point outside the pipe cross-section to ensure isokinetic sampling. Isokinetic sampling is ensured by adjusting the prescribed difference in static pressures outside and inside the nozzle, or by another suitable method.

Uvedené skutečnosti časově prodlužují odběr vzorku a zvyšují nároky na počet pracovníků obsluhy měřicích aparatur. Navíc jsou tato měření zatížena chybou vyplývající z nesoučasnosti odečtu měřených údajů případně z nedodržení stejného místa odběru pro všechny měřené veličiny.These facts prolong the sampling and increase the demands on the number of operators of measuring equipment. In addition, these measurements are subject to error resulting from the non-simultaneous reading of the measured data or failure to observe the same sampling point for all measured quantities.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje hubice odběrové sondy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že odběr celkového tlaku nosné vzdušiny ve tvaru kruhové štěrbiny je umístěn v ústí hubice ve středu půlkulaté části čela, odběr statického tlaku nosné vzdušiny je umístěn na obvodu vnějšího pláště stěny hubice ve vzdálenosti trojnásobku vnějšího průměru hubice od jejího ústí ve směru proudění nosné vzdušiny a odběr statického tlaku dílčího proudu vzdušiny je umístěn na obvodu vnitřního pláště stěny hubice ve vzdálenosti trojnásobku vnitřního průměru hubice od jejího ústí ve směru proudění dílčího proudu vzdušiny. Hodnotu dynamického tlaku nosné vzdušiny je možno určovat v každém měřicím bodě měřeného průřezu během celého odběru vzorku a okamžitě pak reagovat na změny rychlosti proudění nosné vzdušiny nastavením správné izokinetiky odsávání dílčího proudu vzdušiny na předepsaný rozdíl statických tlaků vně a uvnitř hubice.The aforementioned drawbacks are eliminated by the sampling probe nozzle according to the invention, which consists in that the total pressure of the carrier air in the shape of a circular slot is located in the mouth of the nozzle in the middle of the half-round part of the forehead; at a distance of three times the outer diameter of the nozzle from its mouth in the direction of flow of the carrier air, and the static partial flow sampling is located at the periphery of the inner casing wall of the nozzle at a distance three times the inner diameter of the nozzle from its mouth in the The value of the dynamic pressure of the carrier air can be determined at each measuring point of the measured cross-section during the entire sampling period and then immediately respond to changes in the carrier airflow velocity by adjusting the correct isokinetics of partial air flow suction to the prescribed static pressure outside and inside the nozzle.

Na přiloženém výkrese je schematicky znázorněno provedení hubice odběrové sondy dle vynálezu. Na těleso odběrové sondy je hubice napojena převlečnou matici, umožňující její snadnou výměnu.The attached drawing shows schematically an embodiment of a sampling probe nozzle according to the invention. A nozzle is connected to the sampling probe body with a cap nut for easy replacement.

Hubice je konstruována jako zahnutá trubice o vnitřním průměru d, vnějším průměru D a tlouštce a stěny. Celní část je půlkulatá a v jejím středu je umístěn ve tvaru kruhové štěrbiny o šířce b odběr 2 celkového tlaku nosné vzdušiny. Stěna hubice je dutá, rozdělená přepážkami na tři samostatné komory. Do první z nich je zaústěn odběr 2 celkového tlaku nosné vzdušiny, do druhé odběr 2 statického tlaku dílčího proudu vzdušiny z vnitřní části hubice ve tvaru kruhových otvorů rozmístěných po obvodu vnitřního pláště stěny hubice a do třetí odběr 2 statického tlaku nosné vzdušiny z vnější části hubice ve tvaru kruhových otvorů umístěných po obvodu vnějšího pláště stěny hubice. Odběr 2 je umístěn ve vzdálenosti L od vstupního ústí hubice, odběr 2 ^ve vzdálenosti 2 vstupního ústí hubice. Jednotlivé komory jsou spojeny s tlakoměry kapilárními trubkami, vedoucími stěnou hubice, závitovou částí a tělesem odběrové sondy. Hubice je řešena tak, aby vyhovovala těmto rozměrovým podmínkám:The nozzle is designed as a curved tube with an inner diameter d, an outer diameter D and a thickness and wall. The front part is hemispherical and in its center is located in the form of a circular slot with a width b taking 2 of the total pressure of the carrier air. The nozzle wall is hollow, divided by partitions into three separate chambers. The first of them collects 2 of the total pressure of the carrier air, the second collects 2 of the static pressure of the partial air stream from the inner part of the nozzle in the form of circular openings distributed around the periphery of the inner wall of the nozzle wall. in the form of circular openings located around the periphery of the outer wall of the nozzle wall. Sampling 2 is located at a distance L from the inlet mouth of the die, sampling 2 ^{at a} distance 2 of the inlet mouth of the die. The individual chambers are connected to the pressure gauges by capillary tubes, leading through the nozzle wall, threaded part and sampling probe body. The nozzle is designed to meet the following dimensional conditions:

a = P-=-« = 0,3 D_hb = 0,3 a L = 3 d 1 = 3 Da = P - = - = = 0.3 D _h b = 0.3 and L = 3 d 1 = 3 D

D_H ..... výpočtový průměr odběrové hubiceD _H ..... calculated diameter of the sampling nozzle

Hlavním úkolem odběrové hubice je odebírání dílčího proudu vzdušiny tak, aby byla dodržena podmínka izokinetiokého odběru s co nejmenšim narušením proudového pole před čelem hubice. Rychlost proudění nosné vzdušiny je vypočítávána z dynamického tlaku, změřeného z rozdílu tlaků odběrů 2 ^a 2·The main purpose of the sampling nozzle is to extract the partial air stream so that the condition of isokinetic extraction is kept with as little disturbance of the flow field in front of the nozzle front as possible. The flow velocity of the carrier air is calculated from the dynamic pressure measured from the difference in sampling pressures 2 ^and 2.

Odpovídající rychlost prouděni dílčího proudu vzdušiny v ústí hubice je regulována zdrojem sání odběrové aparatury pro měření koncentrace tuhých příměsí v proudící vzdušině na základě údaje průtokoměru a rozdílu statických tlaků odběrů 2 a 2· Podmínkou pro přesné zjištění celkového tlaku nosné vzdušiny je zajištěni odsáváni dílčího proudu vzdušiny hubicí, při nulovém průtoku jej nelze přesně určit.The corresponding flow rate of the partial air stream at the mouth of the nozzle is regulated by the suction source of the sampling device for measuring the concentration of solids in the flowing air based on the flowmeter data and the difference of static sampling pressures 2 and 2. at zero flow, it cannot be accurately determined.

Hubice odběrové sondy může být vyrobena z libovolného materiálu, např. z mosazi, který je odolný tepelnému a mechanickému namáhání během měření.The sampling probe nozzle can be made of any material, such as brass, that is resistant to thermal and mechanical stress during measurement.

Hubice odběrové sodný o výpočtovém průměru Dj 7, 8, 9, 12 a 16 mm byly vyzkoušeny v provozních podmínkách při měření koncentrace prachu v proudící vzdušině a jejich funkce se plně osvědčila.Sodium sampling nozzles with a calculated diameter of Dj 7, 8, 9, 12 and 16 mm have been tested under operating conditions for measuring dust concentration in the flowing air and their function has been fully proven.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Combined sampling probe for measuring the concentration of solids in the flowing air with the measurement of the total and static carrier air pressure outside the nozzle and the static partial air flow pressure inside the nozzle, characterized in that the total carrier air pressure cradle (1) is its orifice in the middle of the hemispherical face of the forehead, the static air pressure sampling (3) is located on the periphery of the outer wall of the nozzle wall at a distance three times the outer diameter (D) of the nozzle from its mouth in the flow direction of the carrier air; The air mass is located on the periphery of the inner shell of the nozzle wall at a distance of three times the inner diameter (d) of the air mass from the mouth in the direction of flow of the partial air mass.