DE2522256A1 - INDEPENDENT DEVICE FOR DETERMINING SMOKE DENSITY - Google Patents

INDEPENDENT DEVICE FOR DETERMINING SMOKE DENSITY

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DE2522256A1 DE19752522256 DE2522256A DE2522256A1 DE 2522256 A1 DE2522256 A1 DE 2522256A1 DE 19752522256 DE19752522256 DE 19752522256 DE 2522256 A DE2522256 A DE 2522256A DE 2522256 A1 DE2522256 A1 DE 2522256A1
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Leandro Borgacci
Raoul Coccola
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    • G01N15/06Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
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Description

Selbsttätige Vorrichtung zur Bestimmung der RauchdichteAutomatic device for determining the smoke density

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Vorrichtung zur Bestimmung der Rauchdichte, insbesondere in Rauch- oder Abgasen.The invention relates to an automatic device for determining the smoke density, especially in smoke or Exhaust.

Die Bestimmung der Rauchdichte erfolgt im allgemeinen dadurch, daß aus einem bekannten Rauch- oder Abgasvolumen, das beispielsweise mit einer Pumpe entnommen wurde, die unverbrannten Peststoffe mit Hilfe beispielsweise eines !Filterpapiers ausgeschieden werden.The determination of the smoke density is generally carried out in that from a known smoke or exhaust gas volume, for example was removed with a pump, the unburned pests were excreted with the help of, for example, a filter paper will.

Die Bewertung dieses ausgeschiedenen Volumenanteils geschieht dann durch visuelles Vergleichen mit einer Prüfbildskala, bei der der Schwärzungsgrad der Prüfbilder, entsprechend einer Zunahme der Rauchdichte, von Weiß bis Schwarz reicht. Bekannte Vorrichtungen zur Durchführung dieser Bestimmungen weisen beachtliche Nachteile auf, darunter beispielsweise der subjektive Einfluß bei der Probenahme und, wenn visuell, beim Vergleichen mit den Prüfbildern, die Ungleichheit der entnommenen Probevolumen, bedingt durch verschiedene Paktoren, wie z.B. Gastemperatur, Sauggeschwindigkeit, Länge der Wartezeiten zwischen aufeinanderfolgenden Pumpvorgängen, ort- und zeitabhängige Unterschiede des atmosphärischen Druckes, und die Unmöglichkeit, sehr hohe Rauchdichten zu messen.This excreted volume fraction is evaluated then by visual comparison with a test image scale which is the degree of blackening of the test images, corresponding to a Increase in smoke density, ranging from white to black. Known devices for carrying out these provisions have considerable disadvantages, including, for example, the subjective influence during sampling and, if visually, during Compare with the test images, the inequality of the sample volumes taken due to different factors, such as gas temperature, suction speed, length of waiting times between successive pumping processes, location and time-dependent differences in atmospheric pressure, and the impossibility of measuring very high smoke densities.

509848/0864509848/0864

- 2 - 46 527- 2 - 46 527

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Vorrichtung zur Bestimmung der Rauchdichte zu schaffen, bei der die vorgenannten Rachteile ausgeschaltet sind.The invention is based on the object of creating an automatic device for determining the smoke density which the aforementioned revenge parts are switched off.

Diese Aufgabe ist bei einer solchen Vorrichtung erfindungsgemäß durch einen vollständig automatischen Arbeitsablauf gelöst. Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich durch die Gleichheit der von der Pumpe angesaugten Gasvolumina aus, die mit einer Reihe von elektrischen und elektronischen Geräten und unabhängig von Betriebstemperatur und Betriebsdruck erzielbar ist. In the case of such a device, this object is achieved according to the invention by means of a completely automatic workflow solved. The device according to the invention is characterized by the equality of the gas volumes sucked in by the pump which can be achieved with a range of electrical and electronic devices and regardless of operating temperature and pressure.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich aus der Verwendung einer speziellen Filterhaltevorrichtung, die ein konstantes und selbsttätiges Einspannen des Filters ermöglicht.Another important advantage of the device according to the invention results from the use of a special one Filter holding device that enables constant and automatic clamping of the filter.

Die Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich mit Vorteil auch zur Bestimmung des Anteils bzw. der Menge anderer umweltverschmutzender Substanzen, wie sie beispielsweise bei einem radioaktiven Niederschlag auftreten, einsetzen.The device according to the invention can also advantageously be used to determine the proportion or amount of other polluting agents Substances such as those that occur in a radioactive fallout, for example.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gekennzeichnet.The invention is characterized in the claims and in the following description.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer fotografischen Aufnahme und schematischer Zeichnungen mit Einzelheiten erläutert. Es zeigt:The invention is explained in detail below with reference to a photograph and schematic drawings. It shows:

Fig. 1 eine Gesamtansicht der selbsttätigen Vorrichtung nach der Erfindung,Fig. 1 is an overall view of the automatic device according to the invention,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Filterhalter zur Verwendung in der Vorrichtung nach der Erfindung,FIG. 2 shows a longitudinal section through the filter holder for use in the device according to FIG Invention,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den in Fig. 2 dargestellten Filterhalter und SÖ9848/O8S4FIG. 3 shows a cross section through the one shown in FIG Filter holder and SÖ9848 / O8S4

- 3 - 46 527- 3 - 46 527

Fig. 4 die selbsttätige Vorrichtung zur Steuerung des Kolbenhubes der Probenahmepumpe.4 shows the automatic device for controlling the piston stroke of the sampling pump.

Wie in Pig. 1 zu erkennen, weist die selbsttätige Vorrichtung nach der Erfindung einen Getriebemotor 2 zur Betätigung einer Probenahmepumpe 3 auf, einen Servomotor 4 zur automatischen Steuerung des Hubes eines Elektroventils 5» das zur Abführung der Gase aus der Probenahmepumpe 3 durch eine Programmiereinheit 1 automatisch betätigbar ist, einen Filterhalter 6, einen Getriebemotor 7 zum selbsttätigen Einlegen des Filterpapiers in den Filterhalter 6, sowie einen selbsttätigen Betastrahlen-Leser 8.Like in Pig. 1, the automatic device according to the invention has a geared motor 2 for actuating a Sampling pump 3, a servomotor 4 for automatic control of the stroke of an electrovalve 5 »that for discharge the gases from the sampling pump 3 can be automatically actuated by a programming unit 1, a filter holder 6, a geared motor 7 for automatically inserting the filter paper into the filter holder 6, as well as an automatic one Beta ray reader 8.

Die aus den vorgenannten Baugruppen zusammengesetzte selbst- tätige Vorrichtung nach der Erfindung gestattet die selbsttätige Durchführung einer oder mehrerer Analysen, wenn der Programmiereinheit 1 die Anzahl der Kolbenhübe, die Länge der Wartezeit zwischen aufeinanderfolgenden Probenahmen und die Anzahl der gewünschten Proben vorgegeben werden.The automatic one composed of the aforementioned assemblies Device according to the invention allows the automatic implementation of one or more analyzes when the Programming unit 1 the number of piston strokes, the length of the waiting time between successive sampling and the number of samples required can be specified.

Ein Block 9 enthält die Geräte zur Bestimmung der Temperatur und des Druckes sowie die elektronischen Schaltkreise, mit denen sich Veränderungen bei diesen Parametern in Wechselbeziehung mit dem gesamten Probevolumen setzen lassen, um automatisch Me^ungen bezogen auf normale physikalische Bezugsgrößen zu erhalten.A block 9 contains the devices for determining the temperature and pressure as well as the electronic circuits, with which changes in these parameters can be correlated with the total sample volume automatically receive measurements related to normal physical reference values.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Filterhalters 6 für die Vorrichtung nach der Erfindung.Fig. 2 shows an embodiment of the filter holder 6 for the device according to the invention.

Dieser Filterhalter 6 weist ein Gehäuse 10 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff auf, ein feststehendes Bauteil 11, ein aus zwei getrennten Teilen 12 und 13 zusammengesetztes verstellbar Bauteil, eine die beiden getrennten Teile 12 und 13 miteinander verbindende Feder 14, Führungsteile 15, die Drehung der verstellbaren Teile 12 und 13 verhindern, eine aus einem feststehenden Teil 16 und einem beweglichen TeilThis filter holder 6 has a housing 10 made of a non-magnetic material, a stationary component 11, an adjustable component composed of two separate parts 12 and 13, one the two separate parts 12 and 13 interconnecting spring 14, guide parts 15, the Prevent rotation of the adjustable parts 12 and 13, one of a fixed part 16 and a movable part

Λ 509848/0384 Λ 509848/0384

- 4 - 46 527- 4 - 46 527

zusammengesetzte Magnet-Anordnung, sowie eine Feder 18 zum Öffnen der Magnet-Anordnung 16,17. Durch die Anordnung und Ausbildung wie in der Zeichnung dargestellt ist es möglich, das durch einen Schlitz 19 (Fig. 3) eingeführte Filterpapier mit konstantem Druck einzuspannen, der gleichmäßig auf eine abdichtende ringförmige Zone wirkt und keinerlei Spannungsund Schlupfwiderstandskräfte hervorruft, was normalerweise bei den Filterhaltern bekannter Vorrichtungen der Fall ist. Die elektromagnetische Steuerung gestattet außerdem einen automatischen Arbeitsablauf.composite magnet arrangement, as well as a spring 18 for Opening the magnet arrangement 16, 17. Due to the arrangement and design as shown in the drawing, it is possible to clamp the filter paper introduced through a slot 19 (FIG. 3) with constant pressure, which is uniformly applied to a sealing ring-shaped zone acts and does not cause any tension and slip resistance forces, which is normally the case is the case with the filter holders of known devices. The electromagnetic control also allows one automatic workflow.

In Fig. 4 ist ein Dreiwege-Elektroventil 20 dargestellt, welches das Ansaugen der Gase durch den Filter hindurch oder die Abführung der Gase aus der Probenahmepumpe 3 nach außen vornimmt, um Beschädigungen des Filterpapieres durch rückströmende Gase zu vermeiden. Weiterhin sind in Fig. 4 zu erkennen ein Pumpengehäuse 21, ein Kolben 22, eine Kolbenstange 23, ein Kolbenstangenende 24 zum Verstellen des Kolbens 22, eine feststehende Weg- oder Hubbegrenzung 25 für den Ausstoßhub der Pumpe und eine . verstellbare Wegoder Hubbegrenzung 26 für den Saughub der Pumpe, mit dsr sich Druck- und Temperaturveränderungen automatisch ausgleichen lassen, so daß sich eine entsprechende Veränderung der Pumpenkapazität ergibt.In Fig. 4, a three-way solenoid valve 20 is shown, which the suction of the gases through the filter or carries out the discharge of the gases from the sampling pump 3 to the outside to avoid damage to the filter paper by backflowing Avoid gases. Furthermore, a pump housing 21, a piston 22, and a piston rod can be seen in FIG. 4 23, a piston rod end 24 for adjusting the piston 22, a fixed travel or stroke limiter 25 for the discharge stroke of the pump and one. adjustable travel or stroke limiter 26 for the suction stroke of the pump, with dsr pressure and temperature changes can be automatically compensated, so that a corresponding change the pump capacity.

Zur Baugruppe des Filterhalters 6 gehören weiterhin Geräte zur Messung des Druckabfalles am Filter, der sieh von Messung zu Messung und innerhalb der gleichen Messung je nach dem Grad der Schwärzung bzw. dem Grad der Rußanlagerung am Filterpapier verändert.The assembly of the filter holder 6 also includes devices for measuring the pressure drop across the filter, which can be seen from Measurement to measurement and within the same measurement depending on the degree of blackening or the degree of soot build-up changed on the filter paper.

Die genannten Geräte geben der Programmiereinheit 1 den Zeitpunkt vor, in dem die Probenahme zu beenden ist. Die bis zu diesem Zeitpunkt verstreichende Stoppzeit gibt die Zeit an, die benötigt wird, bis der Druckabfall Null wird.The devices mentioned give the programming unit 1 the point in time at which the sampling is to be ended. The up Stop time elapsing at this point indicates the time it takes for the pressure drop to become zero.

/5 S09848/08S4/ 5 S09848 / 08S4

- 5 - 46 527- 5 - 46 527

Es leuchtet ein, daß die selbsttätige Regulierung der Stoppzeit die Erzielung sehr konstanter Gasprobenvolumina gestattet.It goes without saying that the automatic regulation of the stop time allows the achievement of very constant gas sample volumes.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß eine Reihe von Operationen vollständig automatisch abläuft, und daß der automatische Ablauf nur eine einzige manuelle Verrichtung erfordert, nämlich das Vorwählen der Anzahl der Messungen. Die logischen Verknüpfungen und die verschiedenen Ausgleichsoperationen laufen über die Programmiereinheit 1 selbsttätig ab. Die Verwendung eines Betastrahlen-Lesers schließt den subjektiven Einfluß einer Bedienungsperson aus und erlaubt eine exakte Bewertung von Rußbildern mit hohem Dichteindex, die durch optisches Vergleichen nicht möglich ist.From the foregoing it can be seen that a number of operations are entirely automatic and that the automatic sequence only requires a single manual operation, namely preselecting the number of measurements. The logical links and the various compensation operations run automatically via the programming unit 1 away. The use of a beta-ray reader eliminates and allows the subjective influence of an operator an exact evaluation of soot patterns with a high density index, which is not possible by visual comparison.

Mit der selbsttätigen Vorrichtung nach der Erfindung sind entsprechende Schreib- oder Digitalanzeigegeräte mit angeschlossenen Druckern für die Rauchdichte verwendbar, so daß es in diesem Falle möglich ist, eine direkte numerische Anzeige mit signifikanten Dezimalen zu erhalten.Corresponding writing or digital display devices are connected to the automatic device according to the invention Printers for the smoke density can be used, so that in this case it is possible to use a direct numerical Get display with significant decimals.

/Patentansprüche/ Claims

£09848/0884£ 09848/0884

Claims (4)

PAO)E NO? ANSPRÜCHEPAO) E NO? EXPECTATIONS 1 .J Selbsttätige Vorrichtung zur Bestimmung der Rauch-[ichte, gekennzeichnet durch eine Programmiereinheit (1), eine Probenahmepumpe (3), die von einem Getriebemotor (2) in gleichmäßiger geradliniger Bewegung angetrieben ist, ein durch die Programmiereinheit (1) automatisch betätigbares Elektroventil (5) zur Abführung der Gase aus der Probenahmepumpe (3)» durch einen Filterhalter (6) mit Getriebemotor (7) zum selbsttätigen Einlegen des Filterpapiers, einen selbsttätigen Betastrahlen-Leser (8) und/oder durch einen Dezimal-Umwandler zur direkten Anzeige der Rauchdichtewerte mit signifikanten Dezimalen.1 .J Automatic device for determining the smoke density, characterized by a programming unit (1), a sampling pump (3) driven by a gear motor (2) is driven in even, straight motion, one by the programming unit (1) automatically operated solenoid valve (5) for discharging the gases from the sampling pump (3) »through a filter holder (6) with gear motor (7) for automatic insertion of the filter paper, an automatic beta beam reader (8) and / or through a decimal converter for direct Display of smoke density values with significant decimals. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Probenahmepumpe (3) zur Regulierung des Kolbenhubes in Abhängigkeit von Druck und Temperatur mit einem Servomotor (4) versehen ist.2. Device according to claim 1, characterized in that g e k e η η, that the sampling pump (3) to regulate the piston stroke as a function of pressure and temperature is provided with a servo motor (4). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil (5) umschaltet, wenn der durch den Filter hervorgerufene Druckunterschied EuIl wird.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electric valve (5) switches over when the pressure difference EuIl caused by the filter will. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterhalter (6) elektromagnetisch arbeitet und so ausgebildet ist, daß beim automatischen Einspannen des Filterpapiers im Betrieb Spannungs- und Schlupfwiderstandskräfte am Filterpapier vermieden werden, und daß er vor und nach dem Filterpapier ein Druckmeßgerät aufweist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the filter holder (6) is electromagnetic works and is designed so that when the filter paper is automatically clamped in operation voltage and Slip resistance forces on the filter paper are avoided, and that there is a pressure measuring device before and after the filter paper having. 609848/0884609848/0884
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