-
Photoelektronisches Rauchdichteme#gerät Die Erfindung betrifft ein
photoelektronisches Rauchdichteme#gerät, bei welchem auf einer Seite aines Rauchgaskanale
eine Lichtquelle und eine lichtbündelnde Optik angeordnet ist, welche ein LiohtbUndel
durch ein Paar im Rauchgaekanal vorgesehene offene Feneter durch den Rauchgaskanal
hindurch auf einen auf der anderen Seite desselben angeordneten ereten Reflektor
leitet, und bei welchem das von dem Reflektor zurückgeworfene Lichtbündel auf einen
lichtquelleneeitig angeordneten Strahlungsempfänger fällt, und bei welchem lichtquellenseitig
vor dem Rouchgaskanal ein zweiter Reflektor wahlweise aus einer Rehestellung in
den Strahlengang einschwenkbar ist, durch den das LichtbUndel zur Nullpunktkontrolle
ohne Durchgang durch den Rauohgaskanal auf den Strahlungsempfänger geleitet wirdo
Bei solchen Geräten wird die Rauchdichte durch Erfassung der Lichtschwächung bestimmt,
welche durch die im Abgaestrom enthaltenen Festkörperteilchen verursacht wird. Zu
dieeem Zweok wird ein Me#-lichtstrom durch den Rauchgaskanal gesandte Der Quotient
der nach dem Durchgang duroh den Abgaakanal auX einen Strahlungeempfänger gelangenden
Strahlungeenergie zu der ausgesandten Strahlungsenergi@ ist bei gleichbleibender
Korngö#e und gleichbleibendem speslfischem Gewicht ein Ma# für den durch das Rauchgas
transportierten Festkörpergehalt. Es sind Geräte dieser Art bekannt, bei denen dae
LichbUndel durch zwei fluchtend in dem RauNgakanal vorgesehene offene Fenster hindurch
auf einen Reflektor geleitet wird, der das Lichtbündal umkehrt und in einem Autokollimations-Strahlengang
z.B. über einen teildurchlässigen Spiegel auf einen lichtquel : lenseitig angeordneten
Strahlungsempfänger lent. ex hat sich dabei die Schwierigkeit gezeigt, da# der Reflsktor
mit der Zeit verach) Die@e Verschmutzung des Reflektors bewirkt dann eine zusätzliche
Schwächung des Lichtbündels und täuscht hierdurch eine @erhöhte Rauchdichte vor.
-
. ~
Man hat these Män dadurch zu beheben getrachtet,
daB man das Rauchdichteme@gerät als @weitstrahlgerät ausgebildet hat. Man hat dabei
auf den Strnhiungaecpfänger abwechselnd Licht aus einem durch den Rauchgaskanal
verlaufenden Strahlengang mit einem Umkehrreflektor und aus einem nicht durch den
Rauchgaakanal verlaufenden Vergleichatrahle. @gang geleitet. In dem Vergleichsstrahlengang
ist bei den bekannten GerNten ebenfalls ein Umkehrreflektor ange ordnet. Man hat
@ ch zur Kompensation der Verachmutzung aueb schon bemüht, en Umke @reflektor im
Vergleichestrahlengang im wesentlichen den gleic en Umwelteinflüssen auszusetzen
wie den im Me# strahlengang . D@ese Kompensation gelingt jedoch nicht vollkommen
: Der Umkehrreflektor im Me#strahlangang soll ein den Rauchgaskanal durchsetzendes
Lichtbündel empfangen. Seine reflektierende Fläche ist daher notwendig dem Rauchg@
skanal zugewandt. Er iRt daher einer stärkeren Verschmutzung durch die Rauchgase
selbst ausgesetzt als der Umkehrreflektor in dem Vergleichsstrahlengang, welcher
letztere per deflnitione von tauchgesen freigehalten werden soll (DAS 1.117 318).
Es ist bekannt, an den offenen Fenstern dea Rauchgaskanals verschmutzungshemmende
Mittel vorzusehen, etwa in Gestalt eines unter Überdruck stehenden Gehäuses, das
die außerhalb des Raucbgaakamala liegenden optischen Glieder umschließt, oder eines
Tubus mit @ehreren hintereinande@liegenden Lochblenden zwischen den Fenstern des
Rauchgaskanals und den optischen Gliedern. Durch diese verechmutzur, Mittel wird
zwar die Vrechmutzung der Reflektoren verlangsamt und damit auch das Auftreten einer
Ungleichheit in Me# - und Vergleichsstrahlengang, diese Ungleichheit kann aber nicht
vollständig beseitigt werden, so da# von Zeit zu Zeit eine Kontrolle und Nachjstieruag
e rforderlich iat. bine solche Nullpunktkontrolls ist @edoch nicht leicht dur@zuführen,
da man im allgemeinen nicht ohne weiteres eine Rauchdichte null herstellen kann.
Es set bekennt, zur Nullpunktkontrolle von Zeit zu Zeit einen Umkehrreflekto@ lichtquellen-
und empfängerseitig vor dem Reuchgaskan&l In den Strahlengang des Me#lichtbündels
einzubringen, welcher
dann das Me#lichtbündel ohne Durchgang durci
den Rauchgaskanal auf den Strahlunßseqfanger zurückwirft und datait eine Rauchdichte
null sinulie@t. Ein so erfolgender Abgleich nimmt aber keinerlei Rückeicht auf den
Verschmutzungsgrad des eraten Uokehrrefloktora der in Strahlengang des Me#lichtbündels
auf der anderen Selte des Rauchgaskenels angeordnet lets Dessen Einfluß kann somit
durch dae Einschwenken des dritten Umkehrreflektors nicht mit abgeglichen werden.
(@irmendruckschrift " Photoelektronisches Rauchdichte@ me#gerät" der Firm@a Erwin
Sick, Waldkirch / Brsg. ).
-
Der Erfindung li gt dahe@ die Aufgabe zugrunde, ein photcelektronieches
RauchdichteaeSgerät der vorliegenden Art su echaffen, welche eine Nullpunktkontrolle
unter Berückaicbtigung der Ver schmatzung des jenseits des Rauchgaskanals in Strahlengang
des Me#strehlenbündels angeordneten Reflektors gestattet Zu diesem Zweck wird bei
einem Gerßt der eingangs erwdbnten Art die ** Anordnung so getroffen, datai der
zweite Reflektor in seiner Ruheitellung mit seiner reflektierenden Fläche d em Rauchgaskanal
suge kehrt und relativ au dieeem ähnlich angeordnet ist wie der erste Reflektor.
-
Auf diese Weis wird der in den Me#strahlengang einschwerikbare zweite
Refle@tor in wesentlichen in der gleichen Weise verschmutzt nie der eratc, der im
Me#strahlengang jenaette des Rauchgaekanele angeordnet iet da or mit eeiner reflektierenden
Fläche dem Rauchgtakenml zugwand@ und soumit aueb hinsichtlich der Verschmutzung
durah die Rauchgas@ den gleichen Uaweltbedingungen ausge@@tst let wie der erste
@eflektor Der zweite Reflektor stellt somit auch hinsichtlich eeiner Verschmutzung
ein recht genauss Duplikat des ereten der. Wenn daher der sotte Reflektor zur Kontrolle
des @ullpunktes in den Me#strahlengang vor den Rauchgaskanal eingeechwenkt wird,
dann wird tatsächlich mit Erfolg eine Rauchdichte null unter Berücksichtigung g
der Reflektorverschmutzung @inuliert. Es kann ein richtiger Nullpunkt-abgleich erfolgen.
-
Die Anordnung nach der Erfindung unteracheidet eich vorteilhaft von
dem vorbekarnton Zweiatrahlgerat, bei dem eine Kompeneation der Verschmutzung dea
Reflektora im MeBetrahlenbiindel durch einen, ebenfalla der Verschmutzung auagesetzten
Reflektor in einem Vergleichsstrahlenbündel erfolgen soll. Im Gegensatz zu dieser
Anordnung kann nämlich bei der Erfindung der zweite Reflektor tatsächlich den gleichen
Umweltbedingungen auch hinsichtlich der Rauchgese auegesetzt werden. Die erfindungsgemä#e
Anordnung unterscheidet aich aueb vorteilhaft von dem bekannten Gerat, bei dem zur
Nullpunktkontroll. e ein Umkehrreflektor vor dem Rauchgaskanal in den Me#etr@hlengang
einschwenkbar ist, da dort der einschwenk@ bare Reflektor im Gerätegehäuee aitzt
und praktiachkeiner Verschmutzung ausgesetz@ ist und eine Verschmutzung dee eraten,
jeunsexte des Rauchgaska@als sitzenden Reflektors in keiner Weise beruckeichtigt
wird.
-
Die Erfindung kans in der Weiee verwirkiicht werden, da# das lichtquellenseitige
Fenster des Rauchgaskanals in einer Ricbtung wenigetens die dappelten sungen beeitzt
mie daa Lichtbündel, und da0 der tweite Reflektor in Rubeetellung neben dem bundel
vor dem Penoter angsordnet und um eine zur BUndelachee gekreuzt liegende Acbse us
18o ° in den Strahlengang einschwenkbar ist.
-
Be können vor beiden Penstern gleiche, an sich bekannte verschmutin.
@ehemmende Mittel vorgesehen sein.
-
Das Gerüt nach der Erfindung kann als Zweitstrahlgerät aufgebaut werden.
In diesem Falle wird bei der"Nullpunktkontrolle"der Unterschied zwischen den Lichtströmen
in Me#- und Verglichsstrahler gong bei der ? sinuliertwa Rauchdichte null featgeatellt
und dee Var* gleichsstrahle@@ündel entsprechend der Verschmutzung des ersten Reflektors
im Me#strahlengang geschwächt. Da aber der "Nullpunkt" der Rauchdichte gleich@eitig
100 % Durchlässigkeit der " Probe" In Me#@trahlengang bedeutet, kann das Gerät vorteilhafterweize
als Einstrahlgerät pufgebeut sein. Die " Nullpunkteinstellung" ist dabei gleichze
; ig g die Einstellung des Me#lichtstromes auf 100 %,
Die Anordnung
kann dadurch automatisiert werden,da# ein Zeitachalter vorgesehen ist, durch welches
in regelmä#igen Abständen für relativ kurze Zeit das Einschwenken des zweiten Reflektors
in den Strahlengang bewirkt wird und gleichzeitg das Me#signal vom Strahlungsempfänger
von einem anzeigenden oder registrieranden Meßinstrument ab-und auf eine Vergleichsschaltung
aufschaltbar lot, welche das Meßsignal mit einer Konstantspannung vergleicht und
bei Abweichungen den Verstärkungsgrad eines Verstärkers im Meßsignalkanal verändert.
Be kann schließlich ein Stbrnelder auslösbar sein, venn die Aussteuerung des besagten
Vertärkers einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, also eine sehr starke-Verschmutzung
der Reflektoren andeutet. In diesem Felle muS eine Rdnigung der Reflektoren erfolgen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt
und im folgenden beschrieben ; . Fig. 1 zeigt schematisch den räumlichen Aufbau
eines Rauohdichtemeaeers nach der Er-@ findung Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der
zugehörigen elektrischen Schaltung.
-
Mit 1 ist eine Lichtquelle bezeichnet.Das Licht der Lichtquelle 1
durchdringt einen teildurchlässigen Spiegel 2 und wird von einer Linse 3 parallelgerichtet.
Dae parallsle Strahlenbündel durchsetzt durch nicht dargestellte Öffnungen hindurch
einen Rauchgaskanal 4 und trifft auf f einen Umkehrreflektor 5, der z.B. in bekannter
Seize aus einer Vielzahl von Tripeln beatehen kann. Dae von dem Umkehrreflektoz
5 zurüc@geworfene Licht wird von der Linse 3 gesammelt, und von dem teilöurchlässigen
Spiegel 2 zum Teil auf einen photoelektrischen Strahlungsempfänger 6 gelenkt, der
ein Me#signal liefert. Zwischen den fluchtenden Öffnungen des Rauchgaskan@ls 4,
durch die des Bandez h@durchtritt, einerseits und d-on
lichtquellen-
und empfängerseitigen Geräteteil bzw. dem Umkehrreflektor 5 andereraeits sind Stsubabschtrmblenden
9 angeordnet, die einer Verschnutzung der Teile durch die Rauchgase entgegenwirken,
diese jedoch nicht ganz verhindern kdnnen.
-
Die Lichtquellenseitige Öffnung des Rauchgaskanals 4 ist in der in
Fig. 1 senkrechten Richtung etw zweimal so groB wie der Durchmesser des Lichtbündeisc
Dort ist dann neben den BUndel mlt der Umkehrreflektierenden Seite dea Rsuehgaekanal
4 zugekehrte ein Reflektor 7 angeordnet. Dieser zweite Reflektor 7 findet auch hinsichtlich
seiner Lage zu dem Rauchgaskanal 4 Umweltbedingungen vor, die im wesentlichen denen
des ersten Reflektors 5 entsprebhen. Auch die Verschmutzung der beiden Reflektoren
7 und 5 wird daher weitgehend übereinstimmen. Wenn daher der zweite Reflektor 7
um eine waagerechte, zur Bündelachse gekrouzte Achse 17 um 180° verschwenkt wird,
wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt iat, dann erhält der Empfänger 6 einen @ichtstrom,
wie er sich über den in gleicher Weise verschmutzenden Reflektor 5 bei der Rauchdichte
null ergeben würde. Das dann erhaltene Signal kann zur Nullei@stellung der Rauchdichte
bzw. was auf das gleiche hinausläuft, auf die 100 % - Einstellung der Durchlässigkeit
benutzt werden Eine Blende 8 vor des sweiten Reflektor 7 kann su anfänglichen Abgleich
dienen. Die weitere Nullpunkteinstellung erfolgt dann elektrisch.
-
Laa Signal vom Empfänger 6 wird Über einen orverstärker 1o mit einstellbarem
Versträkungsgrad und einem Verstärker 1 einem Schrei ber 12 oder Anzeigegerät 12
zugeführt. Ein Zeitschaltwerk 13 schaltet nach einer relativ langen Me#@eit das
Ausgangssignal des Verstarkerell vcn Garit 12 ab und an ein Vergleiohanetzwerk 14
an. Gleichzeitig bewirkt das Zeitschaltwerk 13 das Einschwenlcen dee swelten Reflektors
7 in den Strehlengango Dan Vergleichanetzwerk vargleicht das- nun über den Reflektor
7 bewirkte und dater soa den Rauchgaaen unb@@nflu#te - Signal mit der Spannung einer
Konstantspannungsquelle, Bei Abweichung von einem vorgegebenen
Wort
wird ein Regelkreia 15 angeateuarte der den Vorverstärker 10 nachregelt, bis das
ursprünglich eingestellte Ausgangasignal wieder erreicht ist. Wenn die Auesteuerung
des Vorverstärkers 10 einen bestimmten Grenzwert überschreitet, was auf sehr starke
Verschmutzung der Reflektoren hindeutet. tritt ein Starsolder 16 in Tätigkeit. Demit
wird angezeigt, TaB das Gerät gereinigt werden au8.
-
Die Me#zeit kann beispielsweise jeweils 2 Stunden betragen. Jedesmal
nsob Ablauf dieser Zeit erfolgt für eine Zeitdauer von z.B. lo Sokundon ein Einaobwenken
de Reflektors 7 und ein Abgleiob.