DE2829736A1 - Mess- und eicheinrichtung fuer die eichkurve eines fotoelektrischen aerosolanalysators - Google Patents
Mess- und eicheinrichtung fuer die eichkurve eines fotoelektrischen aerosolanalysatorsInfo
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Description
MEß* UND BICHEIKRIGHTUNG FÜR DIE EI0HKUE7E EINES PGOiO-.
BtEJEPEIoOHBN AEROSO]LANALYSaTOBS
Die -Erfindung "betrifft das Meßwesen und "bezieht
sich insbesondere auf Meß- und Eicheinrichtungen für die Eichkurve eines fotoelektrischen AerosolanalysatorSo
Die vorliegende Erfindung kann mit Erfolg zur Messung
und Eichung der Eichkurve der Analysatoren für die Luftverstaubung eingesetzt werden, die auf verschiedenen
Gebieten der Volkswirtschaft, beispielsweise in Schachtanlagen, Präzisionsmontageabteilungen u. ä., weitgehend
verwendet werden·
Gegenwärtig werden die Anforderungen an die Heinhaltung von Produktions räumen erhöht, was eine erheblich ".zunehmende
Anwendung von eine schnelle und sichere Kontrolle der Luftreinheit gewährleistenden fotoelektrischen Aerosolanalysatoren
nach sich zieht. Die Gewährleistung der Aus-
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sagesicherheit und die Erhöhung der Genauigkeit der Prüfung
der fotoelektrischen Aerosolanalysatoren können durch eine allseitige Prüfung deren sämtlicher Ausgangsparameter
und eine lückenlose Wiederherstellung^der Bichkurve erzielt
werden. Dies stellt seinerseits erhöhte Anforderungen an die Meß- und Eicheinrichtungen für die Sichkurve eines
fotoelektrischen Aerosolanalysafcors.
Bs ist eine Meß- und Eicheinrichtung für die Eichkurve eines fotoelektrischen Aerosolanalysators (s· beispielsweise "Fotoelektrischer Zähler für Aerosolteilchen, Modell
A3-5 /Verstaubungsanalysator H. 5"» technische Kennkarte,
technische Beschreibung und Betriebsanleitung, Verlag "TEGHMASHBXPORT", UdSSE, Moskau) bekannt, der eine Düse sowie
eine Lichtquelle und einen 3?otoempfanger enthält, die im
Augenblick des Durchganges eines zu messenden Aerosol— teilchen durch, die genannte Düse miteinander optisch gekoppelt
sind, die einen Unterbrecher für den Lichtstrom mit einer Kalibrieröffnung, einen mit dem Unterbrecher für
den Lichtstrom mechanisch gekoppelten Elektromotor und einen die Einrichtung mit dem fotoelektrischen Aerosolanalysator
optisch verbindenden Lichtleiter aufweist.
Bei dieser Einrichtung,wird aber eine nicht regelbare
LichtStromquelle für den fotoelektrischen Aerosolanalysator
selbst verwendet, was es gestattet, nur einen bestimmten, dem Wert eines Durchmessers des Aerosolteilchens entsprechenden
Punkt der Eichkurve wiederherzustellen, während die Aus-
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sagesicherheit der Messung des ganzen Wertetereiches der
Teilchendurchmesser nicht geprüft wird, was große Meßfehler zur Folge hat.
Darüber hinaus sichert diese Einrichtung die*· Prüfung
nur des Kreises der Lichtstromquelle des fotoelekbrischen
Aerosolanalysators, was es nicht erlaubt, eine Meßfehlerstelle
in den übrigen Baugruppen des Analysators aufzuspüren, und dies führt seinerseits zur Vergrößerung des gesamten
Meßfehlers.
Außerdem ist die besagte Einrichtung eine eigene -Baugruppe
des Analysators und erfordert im Einsatz eine meßtechnische Bedienung, was bei einer Konstruktion der Einrichtung,
die eine spezielle optische Justierung erfordert und es nicht gestattet, einen Anschluß an die Prüfschaltungen
der Normalmeßgeräte zu verwirklichen, nicht zu gewährleisten
ist«
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Genauigkeit der Prüfung der fotoelektrischen Aerosolanalysatoren
zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meß- und Eicheinrichtung für die Eichkurve eines fotoelektrischen
üerosolanalysai?ors zu schaffen, die
es gestattet, den optischen Störpegel zu reduzieren sowie die
Genauigkeit zu steigern und die Prüfungszeit für die foto-
und elektrischen Aerosolanalysatoren zu verkürzen^ die Kompo -
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nenfeen dt,r Meßfehler der fotoelektrischen Aerosolanalysatoren
zu trennen.
Dies wird dadurch erreicht, daß "bfei der Meß- und Eicheinrichtung
für die Eichkurve eines fotoelektrischen Aerosolanalysators, der eine Düse sowie eine Lichtquelle und
einen Fotoempfanger aufweist, die im Aufeenblick des Durchganges
eines zu messenden Aerosolteilchens durch die genannte Düse miteinander optisch gekoppelt sind, die einen
Unterbrecher für den Licht strom mit einer Kalibrieröffnung, einen mit dem Unterbrecher für den Licht strom mechanisch
gekoppelten Elektromotor und einen die Einrichtung mit dem fotoelektrischen Aerosolanalysator optisch verbindenden
Lichtleiter enthält, gemäß der Erfindung der Lichtleiter durch die Düse des fotoelektrischen Aerosolanalysators durchgelassen
und seine innerhalb dea fotoelektrischen Aerosolanalysators
angeordnete Stirn in Kugelform zur gleichmäßigen Verteilung dos Lichtstroms im Arbeitsbereich des fotoelektrischen
Aerosolanalysators ausgeführt ist, und die Einrichtung selbst eine bei der Einstellung eine Messung und Eichung
der Eickkurve des fotoelektrischen Aerosolanalysators vornehmende
Erzeugungseinheit für gesteuerte Lichtimpulse und
eine bei der Einstellung eine Messung des Lichtstroms im genannten Arbeitsbereich vornehmende Meßeinheit für den Lichtstrom
im Arbeitsbereich äes fotoelektrischen Aerosolanalysators
enthält, die abwechselnd über einer flachen Stirn des
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Lichtleiters angeordnet werden, wobei die Erzeugungseinheit für gesteuerte Lichtimpulse, innerhalb deren Gehäuses der
Unterbrecher für den Lichtstrom untergebracht ist, eine Lichtstromquelle, die vor dem Unterbrecher für den Lichtstrom
derart angeordnet ist, daß deren Lichtstrom, indem er die Kalibrieröffnung des Unterbrechers passiert, auf die
flache Stirn des Lichtleiters einfällt, und einen mit der LichtstromqueHe elektrisch gekoppelten Lxchtstromregler
und die Meßeinheit für den Lichtstrom im Arbeitsbereich des fotoelektrischen Aerosolanalysators eine Reihenschaltung aus
einem mit der flachen Stirn des Lichtleiters optisch gekoppelten iOtoempfanger, einer Gleichspannung quelle, die im Gehäuse
der Meßeinheit für den Lichtstrom im Arbeitsbereich des fotoelektrischen Aerosolanalysators untergebracht sind,
und einem Galvanometer aufweist.
Es ist zweckmäßig, daß bei der Einrichtung die Gehäuse
der Erzeugungseinheit für gesteuerte Lichtimpulse bzw. der Meßeinheit für den Lichtstrom im Arbeitsbereich des fotoelektrischen
Aerosolanalysators eine Buchse aufweisen, mit deren Hilfe jedes dieser Gehäuse mit dem Gehäuse des Lichtleiters
mechanisch koppelbar ist, wobei die geometrische Achse der Buchse mit der optischen Achse des Lichtleiters
zusammenfällt.
Zweckmäßig ist es auch, daß die der Lichtstromquelle
zugewandte Oberfläche des Unterbrechers für den Lichtstrom einen Lichtabsorptionsübt-rzug aufweist.
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Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Eichkurve
im gesamten Größenbereich der Aerosolteilchen zu erhalten, was die Genauigkeit der Prüfung der fotoelektrischen Aerosolanalysatoren
wesentlich erhöht«
Darüber hinaus erlaubt es die vorliegende Einrichtung, den optischen Störpegel zu senken, was den Größenbereich
für die imitierten Aerosolteilchen in Richtung einer Verringerung der Größen erweitert.
Außerdem gestattet es die vorliegende Erfindung, die Richtung der Fehlersuche zu bestimmen, was es ermöglicht,
die Komponenten der Meßfehler der fotoelektrischen Aerosolanalysatoren zu trennen.
Die Erfindung ermöglicht es auch, den arbeitsintensiven Vorgang der Prüfung der fotoelektrischen Aerosolanalysatoren
mit realen Aerosolteilchen durch eine Prüfung mit dnr>
Durchgang realer Teilchen imitierenden Lichtimpulsen
zu ersetzen, was die Prüfungszeit wesentlich verkürzt.
Die vorliegende Erfindung soll nachstehend an Hand der Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels und
beiliegender Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:
Pig, 1 das Bauprinzip einer Meß- und Eicheinrichtung für die Eichkurve eines fotoelektrischeη Äerosolanalysators
zur Messung und Eichung der Eichkurve des fotoelektrischen Äerosolanalysators, gemäß der Erfindung;
Pig, 2 die Anordnung der Meß- und Eicheinrich-
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fcung für die .Blichkurve eines fotoelektrischen Aerosolanalysators
zur Messung eines Lichtstroms im Arbeitsbereich des fotolektrischen AerosolanalysatorsJ
Fig. 3 eine Standardeichkurve des fotoelektrischen Aerosolanalysators;
* ig. 4 eine Eichkurve des fotoelektrischen Aerosolanalysators,
Die Meß- und Eicheinrichtung für die Eichkurve eines
fotofelektrischen Aerosolanalysators 1 (Fig. 1) enthält einen
durch eine Düse 3 des Analysators 1 hindurchgelassenen Lichtleiter 2. Die innerhalt des Analysators 1 in der Mitte des
Arbeitsbereiches 4 angeordnete Stirn des Lichtleiters 2 ist gemäß der Erfindung in Form einer Kugel 5 zur gleichmäßigen
Verteilung des Lichtstroms im Arbeitsbereich 4 des Analysators 1 ausgeführt« Das andere Ende des Lichtleiters
6
2 mit einer flachen Stirnvist in eine hohle zylindrische Fassung 7 eingeschlossen. Der Lichtleiter 2 mit der Fassung 7 wird in einem Gehäuse 8 fixiert.
2 mit einer flachen Stirnvist in eine hohle zylindrische Fassung 7 eingeschlossen. Der Lichtleiter 2 mit der Fassung 7 wird in einem Gehäuse 8 fixiert.
Die Einrichtung enthält auch eine Erzeugungseinheit 9 für gesteuerte Lichtimpulse und eine Meßeinheit 10 für
den Lichtostrom im Arbeitsbereich 4 des fotoelektrischen
Aerosolanalysators 1t die über der flachen Stirn 6 des
Lichtleiters 2 abwechselnd angeordnet werden. Dl-- Einheit
9 enthält einen Elektromotor 11 und einen in einem Gehäuse 12 untergebrachten Unterbrecher 13 für den Lichtstrom mit
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einer Kalibrieröffnung 14, der auf einer Welle 15 des Elektromotors
11 mittels Schrauben 16 befestigt ist. Der Unter-
Bechers brecher 13 ist in Form eines ν ausgeführt, innerhalb
dessen eine Lichtstromquelle 17 untergebracht ist, die mit einer Schnaube 18 am Gehäuse 12 derart befestigt ist, daß
deren Lichtstrom, indem er die Kalibrieröffnung 14 des Unterbrechers
1J passiert, auf die flache Stirn 6 des Lichtleiters 2 trifft. Die der Lichcstromquelle 17 zugewandte Oberfläche
des Unterbrechers 13 weist einen Lichtabsorptionsüberzug
19 auf» An die Quelle 17 ist der Ausgang 20 eines Lichtstromreglers 21 angeschlossen, der eine Stromquelle
und ein Strommeßgerät 23 aufweist, dessen Ausgang als Ausgang 20 des Reglers 21 dient« Die
Einheit 10 enthält ein Galvanometer 24 sowie eine Gleichspannungsquelle
26 und einen Potoempfanger 27» die in deren Gehäuse 25 untergebracht und miteinander verbunden sind.Das
Galvanometer 24 ist an die quelle 26 angeschlossen. An den Gehäusen 12 und 25 der Einheit 9 bzw, 10 sind Buchsen 28
(^ig. 1, 2) befestigt, die bei der Einstellung der Einheit
9 (Fig. 1) oder der Einheit 10 (Fig. 2) am Gehäuse 8 (Fig. 1, 2) des Lichtleiters 2 angeordnet werden, wobei die geometrische
Achse der Buchse 28 mit der optischen Achse des Lichtleiters 2 zusammenfällt. Der Analysator 1 enthält einen
in unmittelbarer üähe des Arbeitsbereiches 4 liegenden Fotoempfänger 29» an den ein Verstärker 30 für elektrische
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Impulse angeschlossen ist. Auf der -Brennweite vom Zentrum
des Arbeitsbereiches 4 liegt ein Objektiv 51, auf dessen
anderer Seite eine Lichtquelle 52 angeordnet ist. An den
Verstärker 50 des Analysators 1 ist ein Impulsspannungsinesser
55 angeschaltet.
In ?ig. 2 ist die Meß- und jSicheinrichtung für die
Eichkurve eines fotoelektrischen Aerosolanalysators zur Messung eines Lichtstroms im Arbeitsbereich 4 des fotoelektrischen
Aerosolanalysators 1 dargestellt, wenn über der flachen Stirn 6 die Einheit 10 angeordnet und die Buchse 28
des Gehäuses 25 auf das Gehäuse 8 des Lichtleiters 2 aufgesetzt
ist.
Die Meß- und Eicheinrichtung für die Eichkurve eines
fotoelektrischen Aerosolanalysators arbeitet wie folgt.
Die Lichtquelle 52 O'ig. 1, 2) des fotoelektrischen Aerosolanalysators
1 ) dessen Prüfung die Meß- und -Eicheinrichtung für die üehkurve eines fotoelektrischen Aerosolanalysators
1 übernimmt, erzeugt einen im Arbeitsbereich 4 des Analysators 1 gebündelten Lichtstrahl* Indem die die Düse
5 passierenden Aerosolteilchen in diesen Lichtstrahl geraten, reflektieren und streuen sie Lichtimpulse, deren Dauer durch
die Flugzeit der Teilchen im Arbeitsbereich 4 bestimmt wird« Diese Lichtimpulse werden durch den S1Otoempfanger 29 des
Analysators 1 empfangen, in elektrische Impulse umgewandelt, wobei die Amplitude der Spannung U der elektrischen Impulse
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den Größen der den Arbeitsbereich 4 passierenden Aerosolfceilchen
proportional ist. Die Abhängigkeit der durch den
Impulsspannun^smesser 33 registrierten Amplitude der Spannung
U der elektrischen Impulse am Verstärker 30 für elektrische
Impulse des fotoelektrischen Aerosolanalysators 1 vom Durchmesser d der Teilchen stellt eine (in Fig. 3 gezeigte)
Standardeichkurve 34· des Analysators 1 (Fig. 1,2)
dar·
Vor Beginn der Messung und Eichung der Eichkurve 34 wird in den Arbeitsbereich 4 die Kugel 5 des mit Hilfe
der Fassung 7 im Gehäuse 8 angeordneten Lichtleiters 2 eingeführt
·
Zur Messung des Lichtstroms im Arbeitsbereich 4 (Fig. 2) des fotoelektrischen Aerosolanalysators 1 wird auf das
Gehäuse 8 des Lichtleiters 2 mit Hilfe der Buchse 28 das Gehäuse 25 der Einheit 10 gesetzt.
Das durch die Lichtquelle 32 des Analysators 1 erzeugte
Licht wird durch die Kugel 5 aufgenommen und über den Lichtleiter
2 auf den mit der GIeichspannungsquelle 26 und dem
Galvanometer 24 in Heihe liegenden Fotoempfänger 27 übertragen.
Der Anzeigewert des Galvanometers 24 bestimmt den Wert der Komponente der Standardeichkurve 34 (Fig. 3) des
Kreises der Lichtquelle 32 (Fig. 2) des Analysators 1 vor dem Arbeitsbereich 4 des Analysators 1. Die Lichtquelle 32
des Analysators 1 wird danach abgeschaltet.
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Ζην Messung und Eichung der üäichkurve des fotoelektrischen
Aerosolanalysators 1 (E'ig. 1) wird auf das Gehäuse 8 des Lichtleiters 2 mit Hilfe der Buchse 28 d^as
Gehäuse 12 der Einheit 9 gesetzt.
Bei der Einspeisung des Stroms vom Lichtstromregler
21 an der Lichtstromquelle 17 fällt der Lichtstrom durch
die Kalibrieröffnung 14 des mit einer bestimmten Geschwindigkeit
durch den Elektromotor 11 gedrehten Unterbrechers 13 auf die flache Stirn 6 des Lichtleiters 2 ein. Dieser
Lichtstrahl gelangt über den Lichtleiter 2 zu dessen Kugel 5· Die mit Hilfe des Unterbrechers 13 erzeugten Lichtimpulse
werden durch die Kugel 5 über den Arbeitsbereich 4 des Analysaüors 1 gleichmäßig verteilt, durch den Fotoempfänger
29 empfangen und in elektrische Impulse verwandelt, durch den Verstärker 30 verstärkt und durch den Impulsspannungsmesser
33 registriert. Die Abhängigkeit der durch den Spannungsmesser
33 registrierten Amplitude der Spannung U der elektrischen Impulse von dem durch den Regler 21 variierton
Strom stellt eine (in Fig. 4 wiedergegebene) Eichkurve vdes Analysators 1 (ü'ig· 1) dar. Falls die erhaltene
-^ichkurve 35 (-ö'ig· 4) des Analysators 1 (Fig. 1) von dessen
Standardeichkurve 34- (.Fig· 3) abweicht, wird die fiichkurve
35 (Fig· 4) im gesamten Bereich der zu messenden
Teilchen mit Hilfe des Fotoempfängers 27 (-"ig. 1) und des
Verstärkers 30 des Analysators 1 wiederhergestellt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann selbst durch Normalmeßgeräte geprüft werden, was es gestattet, deren
sämtliche Parameter und folglich auch die Genauigkeit der
Messung und Eichung der Eichkurve der fotoelektrischen
Aerosolanalysatoren im Laufe der gesamten Lebensdauer der Einrichtung zu erhalten.
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Leerseite
Claims (1)
- 232-9736'1»jMeß- und Eicheinrichtung für die Eichkurve eines fotoelektrischen Aerosolanalysators, der eine Düse sowie eine Lichtquelle und einen Fotoempfanger aufweist, die im Augenblick des Durchganges eines zu messenden Aerosolteilchens durch die genannte Düse miteinander optisch gekoppelt sind, die einen Unterbrecher für den Lichtstrom mit einer Kalibrieröffnung, einen mit dem Unterbrecher für den Lichtstrom mechanisch gekoppelten Elektromotor und einen die Einrichtung mit dem fotoelektrischen Aerosolanalysator optisch verbindenden Lichtleiter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (2) durch die Düse (3) des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) durchgelassen und dessen innerhalb des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) angeordnete Stirn in Form einer Kugel (5) zur gleichmäßigen Verteilung des Lichtstroms im Arbeitsbereich (4) des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) ausgeführt ist, und die Einrichtung selbst eine bei der Einstellung eine Messung und üilchung der -^ichkurve des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) vornehmende Erzeugungseinheit (9) für gesteuerte Lichtimpulse und eine bei der Einstellung eine .Messung des Lichtstroms im genannten Arbeitsbereich (4) vornehmende Meßeinheit (10) für den Lichtstrom im Arbeitsbereich (4) des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) enthält, die abwech-809886/0680OFSGiNAL iNSPECTSD--44»-
hselnd über einer flachen Stirn (6) des Lichtleiters (2) angeordnet werden, wobei die iärZöUgungs einheit (9) für gesteuerte Lichtimpulse, innerhalb deren Gehäuse (12) der Unterbrecher (13) für den Lichtstrom untergebracht ist, eine Lichtstromquelle (17), die vor dem Unterbrecher (13) für den Lichtstrom in der Weise angeordnet ist, daß deren Lichtstrom, indem er eine Kalibrieröffnung (14) des Unterbrechers (13) für den Lichtstrom passiert, auf die flache Stirn (6) des Lichtleiters (2) einfällt, und einen mit der Lichtstromquelle (17) elektrisch gekoppelten Lichtstromr^gler (21) und die Meßeinheit (10) für den Lichtstrom im Arbeitsbereich (4) des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) eine Reihenschaltung aus einem mit der flachen Stirn (6) des Lichtleiters (2) optisch gekoppelten Fotoempfänger (2,7), einer GIeichspannungsquelle (26), die im Gehäuse (25) der Meßeinheit (10) für den Lichtstrom im Arbeitsbereich (4) des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) untergebracht sind, und einem Galvanometer (24) aufweist.2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäuse (12, 25) der iärzeugungseinheit (9) für gesteuerte Lichtimpulse bzw. der Meßeinheit (10) für den Lichtstrom im Arbeitsbereich (4) des fotoelektrischen Aerosolanalysators (1) eine Büchse (28) aufweisen, mit deren Hilfe jedes dieser Gehäuse (12,809886/0680-■45- ■- -25) mit dem Gehäuse (&) des Lichtleiters (2) mechanisch kopperbar ist, wobei die geometrische Achse der Büchse (28} mit der optischen Achse des Lichtleiters (2) zusammenfällt ο3, Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die der Lichtstromquelle (17) zugewandte Oberfläche des Unterbrechers (13) für den Lichtstrom einen Idchtabsorptxonsüberzug (19) aufweist.809886/0680
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"Photoelektrischer Aerosolteilchen- zähler A3-5", Kennkarte, V/O * |
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