RU212804U1

RU212804U1 - Device for automatic control of parameters of aerosol emissions

Info

Publication number: RU212804U1
Application number: RU2022108483U
Authority: RU
Inventors: Евгений Игоревич Веденин; Владимир Викторович Дьяченко; Павел Валикович Чартий; Валерий Геннадьевич Шеманин
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2022-08-09

Abstract

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности к контролю и измерениям концентрации и дисперсного состава взвешенных в газовой среде частиц, и может быть использована в системах экологического и технологического мониторинга, контроля пылевых выбросов предприятий, использующих в своем производстве механическую активацию материалов. Устройство для автоматического контроля параметров аэрозольных выбросов содержит источник излучения, оптически связанный с фотоприемником ослабленного излучения и опорными фотоприемниками, синхронные детекторы, аналого-цифровой преобразователь, соединенный с микроконтроллером, отличающееся тем, что источник излучения выполнен в виде трех лазеров, генерирующих излучение на трех длинах волн и расположенных на внешней поверхности цилиндрического кожуха под углами 120 градусов друг к другу относительно продольной центральной оси кожуха. С цилиндрическим кожухом соединены три глухих зеркала, расположенные напротив каждого лазера, с зеркалами соединены три светоделителя, расположенные вдоль оси цилиндрического кожуха, со светоделителями соединено глухое зеркало, расположенное за газоходом. В полости цилиндрического кожуха расположен линзовый объектив, в фокусе которого в полости кожуха установлен фотоприемник ослабленного излучения, с лазерами оптически связаны три стеклянные пластины, напротив которых расположены опорные фотоприемники, выходы фотоприемника ослабленного излучения и опорных фотоприемников соединены со входами синхронных детекторов, выходы которых последовательно соединены со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого последовательно соединен со входом микроконтроллера. 1 ил.

The utility model relates to control and measuring equipment, in particular to monitoring and measuring the concentration and dispersed composition of particles suspended in a gaseous medium, and can be used in systems for environmental and technological monitoring, control of dust emissions from enterprises using mechanical activation of materials in their production. Device for automatic control of parameters of aerosol emissions contains a radiation source optically connected to a photodetector of attenuated radiation and reference photodetectors, synchronous detectors, an analog-to-digital converter connected to a microcontroller, characterized in that the radiation source is made in the form of three lasers generating radiation at three lengths waves and located on the outer surface of the cylindrical casing at angles of 120 degrees to each other relative to the longitudinal central axis of the casing. Three deaf mirrors located opposite each laser are connected to the cylindrical casing, three beam splitters located along the axis of the cylindrical casing are connected to the mirrors, a deaf mirror located behind the gas duct is connected to the beam splitters. A lens objective is located in the cavity of the cylindrical casing, at the focus of which a photodetector of attenuated radiation is installed in the cavity of the casing, three glass plates are optically connected to the lasers, opposite which reference photodetectors are located, the outputs of the attenuated radiation photodetector and reference photodetectors are connected to the inputs of synchronous detectors, the outputs of which are connected in series with the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected in series with the input of the microcontroller. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности к контролю и измерениям концентрации и дисперсного состава взвешенных в газовой среде частиц, и может быть использована в системах экологического и технологического мониторинга, контроля пылевых выбросов предприятий, которые применяют в своем производстве механическую активацию материалов.The utility model relates to control and measuring equipment, in particular to monitoring and measuring the concentration and dispersed composition of particles suspended in a gaseous medium, and can be used in environmental and technological monitoring systems, control of dust emissions from enterprises that use mechanical activation of materials in their production.

Согласно действующему природоохранному законодательству лица, которые осуществляют деятельность на объектах I категории негативного воздействия на окружающую среду, к которым относятся также предприятия по производству цементного клинкера во вращающихся печах или в других печах (с проектной мощностью 500 тонн в сутки и более), обязаны оснастить стационарные источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух средствами автоматического контроля. На данный момент на предприятиях цементной промышленности задача по контролю параметров аэрозольных выбросов решается путем периодического изокинетического отбора проб на выходе и последующей оценки концентрации гравиметрическим способом. Такой подход не позволяет автоматически в реальном времени контролировать параметры аэрозольных выбросов.According to the current environmental legislation, persons who carry out activities at objects of the I category of negative impact on the environment, which also include enterprises for the production of cement clinker in rotary kilns or in other kilns (with a design capacity of 500 tons per day or more), are required to equip stationary sources of emissions of pollutants into the atmospheric air by means of automatic control. At the moment, at the enterprises of the cement industry, the problem of controlling the parameters of aerosol emissions is solved by periodic isokinetic sampling at the outlet and subsequent assessment of the concentration by a gravimetric method. This approach does not allow automatic control of the parameters of aerosol emissions in real time.

Известно устройство для измерения запыленности газовой среды (изобретение №2334215, МПК G01N 15/06, G01N 21/94), содержащее узел осветителя с источником излучения и коллиматором, оптически связанный через световые стекла аспирационного канала, имеющего побудитель расхода, с приемным объективом рассеянного излучения анализируемой среды, оптически сопряженный с первым фотоприемником, второй фотоприемник, оптически сопряженный с потоком излучения, систему обработки сигналов с фотоприемников, узел отображения информации, второй фотоприемник, расположен за световым стеклом до аспирационного канала и оптически сопряжен через рассеяние на световом стекле узла осветителя с потоком излучения, а за световым стеклом аспирационного канала введены по крайней мере два дополнительных фотоприемника, причем один дополнительный фотоприемник с приемным объективом прошедшего через анализируемую среду излучения расположен на одной оптической оси с узлом осветителя, и другой дополнительный фотоприемник с приемным объективом, оптически сопряженный с рассеянным анализируемой средой излучением расположен таким образом, что рассеянное излучение попадает на него под большим или меньшим углом, нежели на первый фотоприемник рассеянного излучения, а в качестве источника излучения используется полупроводниковый точечный излучатель с возможностью импульсного излучения попеременно на, по крайней мере, не менее двух длинах волн оптического диапазона.A device for measuring the dust content of a gaseous medium (invention No. 2334215, IPC G01N 15/06, G01N 21/94) is known, containing an illuminator assembly with a radiation source and a collimator, optically connected through the light glasses of the aspiration channel having a flow stimulator, with a receiving lens of scattered radiation of the analyzed medium, optically coupled to the first photodetector, the second photodetector, optically coupled to the radiation flux, the system for processing signals from photodetectors, the information display unit, the second photodetector, is located behind the light glass to the aspiration channel and is optically coupled through scattering on the light glass of the illuminator unit with the flow radiation, and at least two additional photodetectors are introduced behind the light glass of the aspiration channel, and one additional photodetector with a receiving lens of the radiation transmitted through the analyzed medium is located on the same optical axis with the illuminator unit, and the other additional photodetector with the receiving lens, optically coupled with the scattered analyzed medium by radiation, is located in such a way that the scattered radiation hits it at a larger or smaller angle than the first scattered radiation photodetector, and a semiconductor point emitter is used as a radiation source with the possibility of pulsed radiation alternately on, at least two optical wavelengths.

Недостатком устройства является невысокая точность за счет использования всего одной длины волны лазерного излучения при измерении, невозможность измерения среднего объемно-поверхностного диаметра частиц, а также сложность конструктивного исполнения.The disadvantage of the device is the low accuracy due to the use of only one wavelength of laser radiation in the measurement, the impossibility of measuring the average volume-surface diameter of the particles, as well as the complexity of the design.

Известен оптический пылемер (изобретение №2510497, МПК G01N 21/94), содержащий источник импульсного напряжения, последовательно соединенный с источником света, последовательно соединенный и оптически связанный со входом устройства разделения светового потока, первый выход которого последовательно соединен и оптически связан с первым защитным окном, вторым защитным окном измерительного канала; второй выход устройства разделения светового потока последовательно соединен и оптически связан с первым защитным окном опорного канала, который заполнен очищенной от пыли газовой смесью, по своему составу аналогичной отходящим газам конкретного предприятия, и вторым защитным окном опорного канала; устройство контроля запыленности смотровых окон оптически связано с первым смотровым окном в измерительном канале, выход которого является входом для устройства управления, выход которого подключен к устройству обдува, которое осуществляет обдув защитных окон, также содержит устройство контроля температуры, выход которого подключен к микроконтроллеру, также содержит устройство подогрева смотровых окон, поддерживающее температуру смотровых окон измерительного канала в заданных пределах, второе защитное окно измерительного канала оптически связано со светоразделительным зеркалом, пропускающим центральную часть светового пучка на диафрагму, формирующую узкий световой поток, поступающий на первый фотоприемник измерительного канала, который в свою очередь соединен с усилителем, последовательно соединенным с первым сумматором, который в свою очередь последовательно соединен с первым синхронным детектором, который также связан с источником импульсного напряжения и микроконтроллером, а широкий световой пучок со светоразделительного зеркала попадает на второй фотоприемник измерительного канала, который последовательно соединен с усилителем, последовательно соединенным со вторым сумматором, который в свою очередь последовательно соединен со вторым синхронным детектором, который также связан с источником импульсного напряжения и микроконтроллером; аналогично второе защитное окно опорного канала оптически связано со вторым светоразделительным зеркалом, пропускающим центральную часть светового пучка на диафрагму, формирующую узкий световой поток, поступающий на первый фотоприемник опорного канала, который в свою очередь соединен с усилителем, последовательно соединенным с первым сумматором, который в свою очередь последовательно соединен с первым синхронным детектором, который также связан с источником импульсного напряжения и микроконтроллером, а широкий световой пучок со светоделительного зеркала попадает на второй фотоприемник опорного канала, который последовательно соединен с усилителем, последовательно соединенным со вторым сумматором, который в свою очередь последовательно соединен со вторым синхронным детектором, который также связан с источником импульсного напряжения и микроконтроллером.An optical dust meter is known (invention No. 2510497, IPC G01N 21/94), containing a pulsed voltage source connected in series with a light source, connected in series and optically connected to the input of a light flux splitting device, the first output of which is connected in series and optically connected to the first protective window , the second protective window of the measuring channel; the second output of the luminous flux splitter is connected in series and optically connected to the first protective window of the reference channel, which is filled with a dust-free gas mixture, similar in composition to the exhaust gases of a particular enterprise, and the second protective window of the reference channel; the device for monitoring the dust content of the viewing windows is optically connected to the first viewing window in the measuring channel, the output of which is the input for the control device, the output of which is connected to the blower device, which blows the protective windows, also contains a temperature control device, the output of which is connected to the microcontroller, also contains a viewing window heating device that maintains the temperature of the viewing windows of the measuring channel within the specified limits, the second protective window of the measuring channel is optically connected to a light-splitting mirror that passes the central part of the light beam to the diaphragm, which forms a narrow light flux that enters the first photodetector of the measuring channel, which in turn is connected to an amplifier connected in series with the first adder, which in turn is connected in series with the first synchronous detector, which is also connected to a source of pulsed voltage and a microcontroller, and a wide the light beam from the light-splitting mirror enters the second photodetector of the measuring channel, which is connected in series with an amplifier connected in series with the second adder, which in turn is connected in series with the second synchronous detector, which is also connected to the pulsed voltage source and the microcontroller; similarly, the second protective window of the reference channel is optically connected to the second light-splitting mirror, which passes the central part of the light beam to the diaphragm, which forms a narrow light flux, which enters the first photodetector of the reference channel, which in turn is connected to an amplifier connected in series with the first adder, which in turn turn is connected in series with the first synchronous detector, which is also connected to a source of pulsed voltage and a microcontroller, and a wide light beam from the beam-splitting mirror enters the second photodetector of the reference channel, which is connected in series with an amplifier connected in series with the second adder, which, in turn, is connected in series with a second synchronous detector, which is also connected to a pulsed voltage source and a microcontroller.

Недостатком устройства является невысокая точность за счет использования всего двух длин волн лазерного излучения при измерении, невозможность измерения среднего объемно-поверхностного диаметра частиц, а также сложность конструктивного исполнения.The disadvantage of the device is the low accuracy due to the use of only two wavelengths of laser radiation in the measurement, the impossibility of measuring the average volume-surface diameter of the particles, as well as the complexity of the design.

Наиболее близким к данной модели техническим решением является устройство для контроля параметров аэрозольных потоков (полезная модель № 159104, МПК G01N 15/02), содержащее источник излучения, оптически связанный с фотоприемником, синхронный детектор, соединенный с микроконтроллером, отличающееся тем, что источник излучения выполнен в виде двух лазеров, генерирующих импульсы излучения на двух длинах волн, расположенных на боковой стенке газохода, а выход фотоприемника последовательно соединен со входом синхронного детектора, выход которого последовательно соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого последовательно соединен со входом микроконтроллера.The technical solution closest to this model is a device for controlling the parameters of aerosol flows (useful model No. 159104, IPC G01N 15/02), containing a radiation source optically connected to a photodetector, a synchronous detector connected to a microcontroller, characterized in that the radiation source is made in the form of two lasers generating radiation pulses at two wavelengths, located on the side wall of the gas duct, and the output of the photodetector is connected in series with the input of the synchronous detector, the output of which is connected in series with the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected in series with the input of the microcontroller.

Недостатком устройства является невысокая точность измерения массовой концентрации и среднего объемно-поверхностного диаметра частиц за счет того, что используется всего две длины волны лазерного излучения при измерении, излучатель и фотоприемник не связаны между собой физически, лазерные лучи один раз проходят сквозь аэрозольный поток при прохождении оптического пути от лазера до фотоприемника, отсутствует измерение опорных сигналов излучения на опорных фотоприемниках. The disadvantage of the device is the low accuracy of measuring the mass concentration and the average volume-surface diameter of the particles due to the fact that only two wavelengths of laser radiation are used in the measurement, the emitter and the photodetector are not physically connected, the laser beams pass through the aerosol flow once when passing through the optical path from the laser to the photodetector, there is no measurement of the reference radiation signals on the reference photodetectors.

Задачей полезной модели является повышение точности измерения параметров аэрозольных выбросов. The objective of the utility model is to improve the accuracy of measuring the parameters of aerosol emissions.

Техническим результатом является повышение точности измерения загрязнения газовой среды взвешенными частицами за счет уменьшения погрешности измерения массовой концентрации и среднего объемно-поверхностного диаметра частиц.The technical result is to increase the accuracy of measuring the pollution of the gaseous environment with suspended particles by reducing the error in measuring the mass concentration and the average volume-surface diameter of the particles.

Данный результат достигается тем, что устройство для автоматического контроля параметров аэрозольных выбросов, содержащее источник излучения, оптически связанный с фотоприемником ослабленного излучения и опорными фотоприемниками, синхронные детекторы, аналого-цифровой преобразователь, соединенный с микроконтроллером, отличающееся тем, что источник излучения выполнен в виде трех лазеров, генерирующих излучение на трех длинах волн и расположенных на внешней поверхности цилиндрического кожуха под углами 120 градусов друг к другу относительно продольной центральной оси кожуха. С цилиндрическим кожухом соединены три глухих зеркала, расположенные напротив каждого лазера, с зеркалами соединены три светоделителя, расположенные вдоль оси цилиндрического кожуха, со светоделителями соединено глухое зеркало, расположенное за газоходом. В полости цилиндрического кожуха расположен линзовый объектив, в фокусе которого в полости кожуха установлен фотоприемник ослабленного излучения, с лазерами оптически связаны три стеклянные пластины, напротив которых расположены опорные фотоприемники, выходы фотоприемника ослабленного излучения и опорных фотоприемников соединены со входами синхронных детекторов, выходы которых последовательно соединены со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого последовательно соединен со входом микроконтроллера.This result is achieved by the fact that the device for automatic control of the parameters of aerosol emissions, containing a radiation source optically connected to a photodetector of attenuated radiation and reference photodetectors, synchronous detectors, an analog-to-digital converter connected to a microcontroller, characterized in that the radiation source is made in the form of three lasers generating radiation at three wavelengths and located on the outer surface of the cylindrical casing at angles of 120 degrees to each other relative to the longitudinal central axis of the casing. Three deaf mirrors located opposite each laser are connected to the cylindrical casing, three beam splitters located along the axis of the cylindrical casing are connected to the mirrors, a deaf mirror located behind the gas duct is connected to the beam splitters. A lens objective is located in the cavity of the cylindrical casing, at the focus of which a photodetector of attenuated radiation is installed in the cavity of the casing, three glass plates are optically connected to the lasers, opposite which reference photodetectors are located, the outputs of the attenuated radiation photodetector and reference photodetectors are connected to the inputs of synchronous detectors, the outputs of which are connected in series with the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected in series with the input of the microcontroller.

Повышение точности измерения массовой концентрации и среднего объемно-поверхностного диаметра частиц происходит за счет измерения ослабления излучения на трех длинах волн, расположения элементов устройства за пределами газохода и жесткого соединения элементов между собой, пересечения лазерным лучом на каждой длине волны дважды потока аэрозольных выбросов в газоходе под прямым углом при прохождении оптического пути от лазера до фотоприемника, отведения части излучения каждого лазера на опорные фотоприемники для нормировки сигнала ослабления на этот опорный сигнал. Improving the accuracy of measuring the mass concentration and the average volume-surface diameter of particles occurs by measuring the attenuation of radiation at three wavelengths, the location of the device elements outside the gas duct and the rigid connection of the elements to each other, the laser beam crossing at each wavelength twice the flow of aerosol emissions in the gas duct under right angle when passing the optical path from the laser to the photodetector, diverting part of the radiation of each laser to the reference photodetectors to normalize the attenuation signal to this reference signal.

Увеличение количества длин волн, на которых проводятся измерения, позволяет получать большее количество значений измеряемых массовой концентрации и среднего объемно-поверхностного диаметра частиц. Таким образом, увеличивается количество одновременно проводимых измерений одной и той же величины, что уменьшает погрешность и повышает точность измерения.An increase in the number of wavelengths at which measurements are carried out makes it possible to obtain a greater number of values of the measured mass concentration and the average volume-surface diameter of particles. Thus, the number of simultaneous measurements of the same value increases, which reduces the error and increases the measurement accuracy.

Расположение элементов устройства за пределами газохода исключает влияние вибрации газохода на устройство. Жесткое соединение элементов устройства между собой уменьшает вероятность разъюстировки элементов и сокращает их вибрации и колебания друг относительно друга. The location of the device elements outside the flue eliminates the influence of flue vibration on the device. The rigid connection of the device elements among themselves reduces the probability of misalignment of the elements and reduces their vibrations and oscillations relative to each other.

Лазерный луч на каждой длине волны при прохождении оптического пути от лазера до фотоприемника два раза пересекает поперченное сечение потока аэрозольных выбросов в газоходе, что увеличивает оптический путь проходимый каждым лучом через поток аэрозольных выбросов. Увеличение оптического пути, проходимого лазерным лучом сквозь контролируемую среду, повышает чувствительность измерения, что увеличивает точность измерения.The laser beam at each wavelength, when passing through the optical path from the laser to the photodetector, crosses the cross section of the aerosol emission stream twice in the gas duct, which increases the optical path passed by each beam through the aerosol emission stream. Increasing the optical path traversed by the laser beam through the controlled medium increases the sensitivity of the measurement, which increases the accuracy of the measurement.

Отведение части излучения каждого лазера на опорный фотоприемник, измерение этого опорного сигнала и нормировка на него сигнала, измеряемого фотоприемником, ослабления позволяет в каждом канале исключить влияние колебаний мощности лазеров, что повышает точность измерения.Transferring a part of the radiation of each laser to the reference photodetector, measuring this reference signal and normalizing the signal measured by the photodetector, attenuation to it, makes it possible to exclude the influence of laser power fluctuations in each channel, which increases the measurement accuracy.

На фиг. 1 представлена схема устройства для автоматического контроля параметров аэрозольных выбросов.In FIG. 1 shows a diagram of a device for automatic control of the parameters of aerosol emissions.

Устройство для автоматического контроля параметров аэрозольных выбросов содержит цилиндрический кожух 1, на внешней поверхности которого под углами 120 градусов друг к другу относительно продольной центральной оси кожуха расположены три лазера 2, 3, 4, оптически связанные тремя стеклянными пластинами 5, 6, 7 с опорными фотоприемниками 8, 9, 10, расположенными на поверхности кожуха 1. С помощью трех глухих зеркал 11, 12, 13, трех светоделителей 14, 15, 16, глухого зеркала 17 лазерное излучение проходит сквозь отверстия 18 и 19 в газоходе 20. Линзовый объектив 21 расположен внутри цилиндрического кожуха 1. Фотоприемник ослабленного излучения 22 расположен в фокусе линзы 21. Выходы опорных фотоприемников 8,9,10 соединены с входами синхронных детекторов 24, 23, 26 соответственно. Выход фотоприемника ослабленного излучения 22 соединен со входом синхронного детектора 25. Выходы синхронных детекторов 24-26 последовательно соединены со входом аналого-цифрового преобразователя 27, выход которого последовательно соединен со входом микроконтроллера 28. Фиксируются элементы устройства с помощью металлических держателей 29-35.The device for automatic control of the parameters of aerosol emissions contains a cylindrical casing 1, on the outer surface of which at angles of 120 degrees to each other relative to the longitudinal central axis of the casing there are three lasers 2, 3, 4, optically connected by three glass plates 5, 6, 7 with reference photodetectors 8, 9, 10, located on the surface of the casing 1. With the help of three blind mirrors 11, 12, 13, three beam splitters 14, 15, 16, a blind mirror 17, laser radiation passes through holes 18 and 19 in the gas duct 20. The lens objective 21 is located inside the cylindrical casing 1. The attenuated radiation photodetector 22 is located at the focus of the lens 21. The outputs of the reference photodetectors 8,9,10 are connected to the inputs of the synchronous detectors 24, 23, 26, respectively. The output of the attenuated radiation photodetector 22 is connected to the input of the synchronous detector 25. The outputs of the synchronous detectors 24-26 are connected in series to the input of the analog-to-digital converter 27, the output of which is connected in series to the input of the microcontroller 28. The elements of the device are fixed using metal holders 29-35.

Устройство для автоматического контроля параметров аэрозольных выбросов работает следующим образом. Три лазера 2, 3, 4, расположенные на поверхности цилиндрического кожуха 1, генерируют излучение на трех длинах волн λ₁, λ₂ и λ₃. Например, длины волн могут составлять 1064, 405; и 532 нм. Лазерные лучи с помощью глухих зеркал 11, 12, 13 и светоделителей 14, 15, 16 складываются в один луч, направленный вдоль оси кожуха 1 в сторону отверстия 18 в газоходе 20. Прошедший через поток аэрозольных выбросов в газоходе 20 и отверстие 19 в газоходе 20 луч отражается от глухого зеркала 17, расположенного за газоходом, в обратную сторону. Отраженный луч, ослабленный потоком аэрозольных выбросов, собирается линзовым объективом 21 на фотоприемник ослабленного излучения 22, расположенный в фокусе линзы 21. Часть излучения каждого лазера 2, 3, 4 отражается стеклянными пластинами 5, 6, 7 на опорные фотоприемники 8, 9, 10, расположенные на поверхности кожуха 1. Электрические сигналы фотоприемника ослабленного излучения 22 и опорных фотоприемников 8, 9, 10 поступают на входы синхронных детекторов 23, 24, 25, 26. Электрический сигнал с выходов синхронных детекторов 23, 24, 25, 26 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 27, в котором электрический сигнал преобразуется в цифровой. Цифровой сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 27 поступает на вход микроконтроллера 28, который предназначен для расчета массовой концентрации частиц и среднего объемно-поверхностного диаметра частиц.Device for automatic control of the parameters of aerosol emissions operates as follows. Three lasers 2, 3, 4, located on the surface of the cylindrical casing 1, generate radiation at three wavelengths λ ₁ , λ ₂ and λ ₃ . For example, the wavelengths may be 1064, 405; and 532 nm. Laser beams with the help of deaf mirrors 11, 12, 13 and beam splitters 14, 15, 16 are combined into one beam directed along the axis of the casing 1 towards the hole 18 in the gas duct 20. Passed through the flow of aerosol emissions in the gas duct 20 and the hole 19 in the gas duct 20 the beam is reflected from the deaf mirror 17, located behind the flue, in the opposite direction. The reflected beam, attenuated by the flow of aerosol emissions, is collected by a lens objective 21 onto a photodetector of attenuated radiation 22, located at the focus of the lens 21. Part of the radiation of each laser 2, 3, 4 is reflected by glass plates 5, 6, 7 onto reference photodetectors 8, 9, 10, located on the surface of the casing 1. The electrical signals of the attenuated radiation photodetector 22 and the reference photodetectors 8, 9, 10 are fed to the inputs of the synchronous detectors 23, 24, 25, 26. The electrical signal from the outputs of the synchronous detectors 23, 24, 25, 26 is fed to the analog input -digital converter 27, in which the electrical signal is converted into digital. The digital signal from the output of the analog-to-digital converter 27 is fed to the input of the microcontroller 28, which is designed to calculate the mass concentration of particles and the average volume-surface diameter of the particles.

Таким образом, устройство для автоматического контроля параметров аэрозольных выбросов обеспечивает повышение точности измерения загрязнения газовой среды взвешенными частицами за счет уменьшения погрешности измерения массовой концентрации и среднего объемно-поверхностного диаметра частиц.Thus, the device for automatic control of the parameters of aerosol emissions provides an increase in the accuracy of measuring the pollution of the gaseous environment with suspended particles by reducing the error in measuring the mass concentration and the average volume-surface diameter of the particles.

Claims

A device for automatic control of aerosol emissions parameters, containing a radiation source optically connected to a photodetector of attenuated radiation and reference photodetectors, synchronous detectors, an analog-to-digital converter connected to a microcontroller, characterized in that the radiation source is made in the form of three lasers generating radiation at three wavelengths and located on the outer surface of the cylindrical casing at angles of 120 degrees to each other relative to the longitudinal central axis of the casing, three blind mirrors located opposite each laser are connected to the cylindrical casing, three beam splitters located along the axis of the cylindrical casing are connected to the mirrors, a deaf mirror located behind the gas duct, in the cavity of the cylindrical casing there is a lens objective, in the focus of which a photodetector of attenuated radiation is installed in the cavity of the casing, three glass plates are optically connected to the lasers, on against which the reference photodetectors are located, the outputs of the attenuated radiation photodetector and the reference photodetectors are connected to the inputs of synchronous detectors, the outputs of which are connected in series with the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected in series with the input of the microcontroller.