DE2742972A1

DE2742972A1 - Opazitaetsmessgeraet fuer ungleichmaessige dispersionen

Info

Publication number: DE2742972A1
Application number: DE19772742972
Authority: DE
Inventors: Victor Dipl Ing Varzaru
Original assignee: Institutul de Cercetari si Modernizari Energetice
Current assignee: Institutul de Cercetari si Modernizari Energetice
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-04-05

Description

Opazitätsmeßgerät für ungleichmäßige Dispersionen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Opazitätsmeßgerät (Gerät zur Bestimmung der Durchsichtigkeit eines Mediums) zur Bestimmung der Anwesenheit von festen, undurchsichtigeu, insbesondere ungleichmäßig in einem Fluidum verteilten Partikeln.
Derartige Meßgeräte weisen einen I.ichtprojektor, einen Lichtempfänger und einen Schreib. bzw. ein Registriergerät auf. Ist als Lichtempfängei ein Fotowiderstand vorgesehen, so entspricht dessen Widerstand und damit der jeweilige Spannungsabfall am Fotowiderstand der jeweiligen Lichtdurchlässigkeit, also der Opazität des Mediums.
Der Lichtempfänger gibt ein elektrisches Signal entsprechend der Opazität des Mediums ab, wobei man als Nullwert des Signals einen bestimmten, notwendigen Wert der Opazität des Mediums annimmt. Bei zeitlichen Schwankungen der Opazität besteht das vom Lichtempfänger abgegebene Signal aus einer Gleichstrom-und einer Wechselstromkomponente.
Die bisher bekannten, allgemein verwendbare Opazitätsmeßgeräte sind kompliziert im Aufbau, es sind Maßnahmen zur Kompensierung von Schwankungen der Temperatur und der Speisespannung zur Verhinderung der Verschmutzung von Fenstern und Linsen vorgesehen. Trotz des hohen Aufwandes läßt die Betriebssicherheit zu wünschen übrig.
Die Erfindung sucht diese bisherigen Nachteile zu vermeiden und einen möglichst einfach aufgebauten, betriebssicheren Opazitätsmesser zu schaffen. Hierzu soll vor alle. auch die bisher auftretende Nullpunktverschiebung des Signals beseitigt werden. Die Losung besteht darin, daß zwecks Vermeidung der Nullpunktverschiebung (Nullpunktdrift) des Signals nur die Wechselstromkomponente des an den Klemmen des Empfängers (des Fotoelementes) auftretenden Signals weiter verarbeitet wird, wobei diese den zeitlichen Schwankungen der Durchsichtigkeit (Opazität) entsprechende Wechselstromkomponente über einen Kondensator auf den Eingangswiderstand eines Wechselstromverstärkers geschaltet ist, an dessen Ausgang ein von einer Gleichrichterbrücke und einem Kondensator gebildeter Gleichrichter angeschlossen ist, an den ein Gleichstromschreibe: angeschlossen ist, so daß die zeitlichen Schwankungen des Signals und damit die Schwankungen der Opazität in dem Medium aufgezeichnet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Das Gerät ist dabei an einem vor dem Verbrennungsventilator sich befindenden Verbrennungskanal eines mit Heizöl betriebenen Kessels angebracht d. h. in einen Rauchgaskaual, Das Opazitätsmeßgerät weist einen an den gegenüberliegeuden Wänden des Verbreanungskanals 1 angebrachten Lichtprojektor A und einen Lichtempfänger B auf. In einem abgedichteten Gehäuse 2 des Projektors A ist eine von einem Akkumulator oder einer stabilisierten Quelle 4 gespeisten Lampe 3 befestigt.
In dem abgedichteten Gehäuse 5 des Empfängers B befindet sich ein Fotowiderstand 6. Anstelle des Fotowiderstandes kann man auch eine Fotodiode anwenden, wobei zusätzlich eine Linse zum Ausgleichen der verminderten Empfindlichkeit der Fotodiode vorzusehen ist. Der Projektor A und der Empfänger B sind mit je einer Luftdurchzugskammer 7 bzw. 8 versehen, sowie mit Blendenröhren 9 bzw. 10, durch welche im Pfeilsinn je ein durch einen Ölfilter filtrierter Luftstrom fließt, welcher das Eindringen fester Partikel aus den Verbrennungsgasen ins Innere des Projektors und des Empfängers verhindern. Die Spülluft fließt in den Gasverbrennungskanal 1 ab. Zwischen Gehäuse 2 und der Luftdurchzugskaner 7 ist eine durchsichtige Scheibe 12 angeordnet. Ebenso befindet sich zwischen den Kammern 5 und 8 eine durchsichtige Scheibe 13.
Der von der Lampe 3 ausgestrahlte Lichtstrahl durchdringt die Gasverbrennungskammer bzw. den Kanal 1 und erreicht den Fotowiderstand 6; der Wert des Widerstandes des Fotowiderstandes hängt von der Opazität der Verbrennungsgase ab. Dank der Tatsache, daß die von dem Verbrennungskessel freigegebene Gasmischung nicht perfekt homogen ist, zeigt sich die Anwesenheit der Kohlenstoffpartikel sowohl durch die Verringerung des mittleren Belichtungsniveaus des Fotowiderstandes 6 als auch durch die Schwankung der Belichtung um diesen Mittelwert.
Die an den Klemmen des Fotowiderstandes 6 erhaltene Spannung hat somit eine Gleichstromkomponente, die der mittleren Belichtung entspricht, sowie eine den raschen Belichtungsschwankungen angemessene Wechselstromkomponente, die auf der ungleicbiäßigen Verteilung der Kohlenstoffpartikel in den Verbrennungsgasen beruht sowie auf den zeitlichen Schwankungen Die Wechselstromkomponente an den Klemmen des Fotowiderstandes 6 wird mittels eines Kondensators 14 den Klemmen eines Widerstandes 15 zugeführt, welcher den Eingangs widerstand eines Wechselstromverstärkers 16 darstellt. Der Fotowiderstand 6 ist von einer stabilisierten Quelle 17 über einen Lastwiderstand 18 gespeist. An den Ausgang des Verstärkers 16 ist eine Gleichrichterbrücke 19 angeschlossen, an deren Ausgang über einen Kondensator 20 und einen Widerstand 22 ein elektrisches Schreibgerät bzw. Registreiergerät 21 angeschlossen ist. Das Schreibgerät 21 zeichnet somit die Wechselstromkomponente, also die zeitlichen Schwankungen der Opazität, also der Lichtdurchlässigkeit der Rauchgase, und damit des Feststoffgehalt der Rauchgase auf.
Das Opazitätsmeßgerät gemäß der Erfindung weist vor allem folgende Vorteile auf: - eine einfache Bauweise; - die Beseitigung der Nullpunktdrift; - erhöhte Betriebssicherheit.
Zusammenfassung Das Opazitätsmeßgerät für ungleichmäßige Dispersionen ist ein Apparat, welcher das Eindringen der undurchsichtigen Partikel in einem durchsichtigen turbulenten Mediumstrom erfaßt.
Das Gerät besteht aus einem Lichtprojektor und einem Lichtempfänger. Der von dem Lichtprojektor ausgestrahlte Lichtstrahl dringt durch die zu studierende Flüssigkeit bzw. das Medium, wird von der Opazitätsschwankung des fließenden Stromes moduliert und gelangt so an den Lichtempfänger. An den Kleben des lichtempfindlichen Empfängers erscheint eine

Claims

Patentanspruch Opazitätsmeßgerät zur Bestimmung fester, undurchsichtiger Partikel in einem durchsichtigen Medium, mit einem Lichtprojektor und einem lichtempfindlichen Empfänger (Fotoelement), die an einander gegenüberliegenden Begrenzungen des Mediums, beispielsweise den Wänden eines Rauchgaskanals, befestigt sind und mit einem Anzeige- bzw. Schreibgerät, dadurch gekennzeiclitiet, daß zwecks Vermeidung der Nullpunktverschiebung (Nullpunkt- drift) des Signals nur die Wechselstromkomponente des/über einen Widerstand (18) von einer stabilisierten Quelle (17) gespeisten Empfänger (des Fotowiderstandes 6) auftretenden Signals weiterverarbeitet wird, wobei diese den zeitlichen Schwankungen der Durchsichtigkeit entsprechende Wechselstromkomponente über einen Kondensator (14) einem Verstärker (16) zugeführt ist, an dessen Ausgang ein von einer Gleichrichterbrücke (19) und einem Kondensator (20) gebildeter Gleichrichter angeschlossen ist, an den ein Gleichstromschreiber (21) angeschlossen ist, der die zeitlichen Schwankungen des Signals und damit die Schwankungen der Lichtdurchlässigkeit in dem Medium aufzeichnet.