RU2284502C1 - Device for measuring concentration of dust in gas - Google Patents
Device for measuring concentration of dust in gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284502C1 RU2284502C1 RU2005104530/28A RU2005104530A RU2284502C1 RU 2284502 C1 RU2284502 C1 RU 2284502C1 RU 2005104530/28 A RU2005104530/28 A RU 2005104530/28A RU 2005104530 A RU2005104530 A RU 2005104530A RU 2284502 C1 RU2284502 C1 RU 2284502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photodetector
- light
- barrel
- mirror
- collimator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям концентрации взвешенных в газовой среде частиц, и может быть использовано в системах экологического мониторинга окружающей среды и контроля пылевых выбросов предприятий химической, фармацевтической, металлургической отраслей промышленности, а также тепловых электростанций.The invention relates to measuring technique, in particular to measuring the concentration of particles suspended in a gaseous medium, and can be used in environmental monitoring systems and dust control of enterprises in the chemical, pharmaceutical, metallurgical industries, as well as thermal power plants.
Известны две группы устройств для измерения концентрации пыли (пылемеров):Two groups of devices for measuring dust concentration (dust meters) are known:
- трассовые пылемеры, основанные на измерениях ослабления света, проходящего через пылегазовую смесь;- track dust meters based on measurements of attenuation of light passing through a dust and gas mixture;
- нефелометры, основанные на измерениях светового потока, рассеиваемого взвешенными частицами под каким-либо углом к направлению падающего (зондирующего) света.- nephelometers based on measurements of the luminous flux scattered by suspended particles at any angle to the direction of the incident (probing) light.
Приборы первой группы содержат, как и заявляемое устройство, источник излучения, коллиматор, приемный объектив, фотоприемник, систему обработки информации сигнала фотоприемника и устройство отображения информации (индикатор). Кроме того, эти приборы могут иметь аспирационный канал с побудителем расхода (устройством прокачки исследуемой среды через рабочий (измерительный) объем прибора) или без него.The devices of the first group contain, like the claimed device, a radiation source, a collimator, a receiving lens, a photodetector, a photodetector signal processing system and an information display device (indicator). In addition, these devices can have an aspiration channel with a flow inducer (a device for pumping the test medium through the working (measuring) volume of the device) or without it.
В приборах первой группы сформированный коллиматором поток излучения проходит через некоторый слой запыленного воздуха или смеси каких-либо газов и поступает на фотоприемник, сигналы от которого усиливаются, преобразуются, например, в цифры и отображаются на индикаторе. О концентрации пыли в пылегазовой среде судят по степени ослабления светового потока, прошедшего через эту среду, так как световой поток ослабляется главным образом за счет его рассеяния и поглощения взвешенными частицами.In the devices of the first group, the radiation flux generated by the collimator passes through some layer of dusty air or a mixture of any gases and enters the photodetector, the signals from which are amplified, converted, for example, into numbers and displayed on the indicator. The concentration of dust in a dusty gas medium is judged by the degree of attenuation of the light flux passing through this medium, since the light flux is attenuated mainly due to its scattering and absorption by suspended particles.
Приборы первой группы обладают высоким быстродействием, но имеют, как правило, значительные габариты и высокий порог чувствительности, составляющий обычно несколько мг/м3. Последний ограничивает область применения прибора концентрациями выше указанной. Низкая обнаружительная способность в трассовых измерителях прозрачности связана с тем, что слабо замутненные среды лишь незначительно ослабляют проходящее через них излучение и здесь возникают трудности в регистрации малых различий между прошедшим через слой аэрозоля и падающим на него излучением. Примером устройства такого типа может служить прибор RM41 немецкой фирмы SICK (Erwin Sick GmbH, Optic-Electronic, Postfach 310, D-7808 Waldkirch, фирменный проспект по заказу №8005 101.1285, 1990 г.). Нижний предел измерения концентраций у этого прибора - 5 мг/м3.The devices of the first group have high speed, but as a rule they have significant dimensions and a high sensitivity threshold, usually a few mg / m 3 . The latter limits the scope of the device to concentrations above the specified. The low detectability in trace transparency meters is due to the fact that slightly turbid media only slightly attenuate the radiation passing through them, and here there are difficulties in recording small differences between the radiation passing through the aerosol layer and the radiation incident on it. An example of this type of device is the RM41 device of the German company SICK (Erwin Sick GmbH, Optic-Electronic, Postfach 310, D-7808 Waldkirch, company brochure on order No. 8005 101.1285, 1990). The lower limit of concentration measurement for this device is 5 mg / m 3 .
Приборы второй группы содержат, как и заявляемое устройство, источник излучения, коллиматор, приемный объектив, направляющий на фотоприемник излучение, рассеянное частицами под некоторым углом к падающему излучению, систему обработки информации сигнала фотоприемника, устройство отображения информации и аспирационный канал с побудителем расхода. В этих приборах на фотоприемник направляется свет, рассеянный некоторым оптически выделенным объемом пылегазовой смеси; о содержании пыли в исследуемой среде судят по интенсивности света, рассеянного ансамблем частиц.The devices of the second group contain, like the claimed device, a radiation source, a collimator, a receiving lens directing radiation to the photodetector scattered by particles at an angle to the incident radiation, an information processing system for the photodetector signal, an information display device, and an aspiration channel with a flow inducer. In these devices, light scattered by some optically separated volume of the dust-gas mixture is directed to the photodetector; the dust content in the test medium is judged by the intensity of the light scattered by the ensemble of particles.
Примером таких приборов может служить нефелометр по а.с. СССР №352245, публ. 21.09.72 г., кл. G 01 W 1/00, G 01 N 21/22 (Н.В.Гончаров, "Нефелометр", Б.И. №28, 1972). Этот прибор содержит узел осветителя с источником излучения и коллиматором, фотоприемник с кольцевым приемным объективом, воспринимающим излучение, рассеянное частицами под некоторым углом к потоку освещения, систему обработки информации сигнала фотоприемника и устройство отображения информации.An example of such devices is a nephelometer according to A.S. USSR No. 352245, publ. 09/21/72, class G 01 W 1/00, G 01 N 21/22 (N.V. Goncharov, "Nephelometer", B.I. No. 28, 1972). This device comprises an illuminator assembly with a radiation source and a collimator, a photodetector with an annular receiving lens that receives radiation scattered by particles at an angle to the illumination stream, a photodetector signal processing system, and an information display device.
Ближайшим аналогом заявляемого устройства, выбираемым в качестве прототипа, представляется похожий на предыдущий пылемер, описанный в статье "Измеритель концентрации пыли (нефелометр)" ("Научно-технические достижения (краткие описания)". Всероссийский НИИ межотраслевой информации, №16, М., 1993, стр.14).The closest analogue of the claimed device, selected as a prototype, is similar to the previous dust meter described in the article "Dust concentration meter (nephelometer)" ("Scientific and technological achievements (brief descriptions)." All-Russian Research Institute of Intersectoral Information, No. 16, M., 1993, p. 14).
Совпадающими с заявляемым устройством существенными признаками является наличие в этом приборе узла осветителя с источником излучения и коллиматором, оптически связанного через световые окна аспирационного канала, имеющего побудитель расхода, со световой ловушкой, приемного объектива рассеянного под определенным углом излучения анализируемой среды, оптически сопряженного с первым фотоприемником, световода со встроенным регулятором потока излучения, оптически сопряженного со вторым фотоприемником, подключенным встречно-параллельно к первому фотоприемнику, системы обработки сигналов с фотоприемников и устройства отображения информации.The essential features that coincide with the claimed device are the presence of an illuminator assembly in this device with a radiation source and a collimator, optically coupled through the light windows of an aspiration channel having a flow inducer, with a light trap, a receiving lens scattered at a certain angle of radiation from the analyzed medium, optically coupled to the first photodetector , an optical fiber with a built-in regulator of the radiation flux, optically coupled to a second photodetector connected counter-parallel but to the first photodetector, signal processing systems from photodetectors and information display devices.
Прибор имеет высокую чувствительность, низкий порог чувствительности и, благодаря использованию угла наблюдения в 45°, сравнительно слабую зависимость отклика от фракционного состава рассеивающих частиц. Однако кольцевой приемный объектив в виде линзы-призмы сложен в изготовлении и заметно удорожает прибор. При измерении излучения, рассеянного под углом 45°, хотя и имеется значительное преимущество перед измерениями под другими углами, указанная зависимость от фракционного состава частиц все же весьма заметна.The device has a high sensitivity, low threshold of sensitivity and, thanks to the use of an observation angle of 45 °, a relatively weak dependence of the response on the fractional composition of scattering particles. However, an annular receiving lens in the form of a prism lens is difficult to manufacture and significantly increases the cost of the device. When measuring radiation scattered at an angle of 45 °, although there is a significant advantage over measurements at other angles, this dependence on the fractional composition of the particles is still very noticeable.
Недостатками прототипа (как и недостатками описанного перед ним аналога) являются существенная зависимость отклика прибора от изменений фракционного состава частиц, а также недостаточная чувствительность из-за малости светового потока рассеяния в условиях малой запыленности. Повышение для увеличения чувствительности мощности источника излучения привело бы к перегреву прибора, снижению его надежности. Кроме того, линза-призма приемного объектива сложна в изготовлении и поэтому стоимость ее велика.The disadvantages of the prototype (as well as the disadvantages of the analogue described in front of it) are a significant dependence of the response of the device on changes in the fractional composition of particles, as well as insufficient sensitivity due to the small amount of light flux scattering in low dust conditions. An increase to increase the sensitivity of the power of the radiation source would lead to overheating of the device, reducing its reliability. In addition, the prism lens of the receiving lens is difficult to manufacture and therefore its cost is high.
Существенными признаками предлагаемого прибора, общими с аналогом, являются наличие узла осветителя с источником излучения и коллиматором, оптически связанного через световые окна аспирационного канала, имеющего побудитель расхода, со световой ловушкой, приемного объектива рассеянного излучения анализируемой среды, оптически сопряженного с первым фотоприемником, световода со встроенным регулятором потока, оптически сопряженного со вторым фотоприемником, подключенным встречно-параллельно к первому фотоприемнику, системы обработки сигналов с фотоприемников и устройства отображения информации.The essential features of the proposed device, common with the analogue, are the presence of the illuminator assembly with a radiation source and a collimator, optically coupled through the light windows of the suction channel, having a flow inducer, a light trap, a scattered radiation receiving lens of the analyzed medium optically coupled to the first photodetector, and a fiber with processing controller integrated optical flow coupled to a second photodetector connected in parallel with the first photodetector processing system signals from photodetectors and information display devices.
Основными задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются:The main tasks to be solved by the claimed invention are directed are:
- расширение границ применимости прибора за счет дополнительного ослабления зависимости отклика прибора от изменений фракционного состава среды;- expanding the boundaries of applicability of the device due to additional weakening of the dependence of the response of the device on changes in the fractional composition of the medium;
- повышение чувствительности прибора, в результате чего возможно будет его применение в особо чистых помещениях с предельно малой концентрацией пыли в воздухе или в технологических процессах, где надо нормировать малые концентрации примесей;- increasing the sensitivity of the device, as a result of which it will be possible to use it in very clean rooms with an extremely low concentration of dust in the air or in technological processes where it is necessary to normalize low concentrations of impurities;
- снижение стоимости изготовления приемного объектива прибора путем замены линзы-призмы зеркальным приемным объективом.- reducing the manufacturing cost of the receiving lens of the device by replacing the prism lens with a mirror receiving lens.
Решение этих задач обеспечивается следующей совокупностью признаков: световая ловушка снабжена сферическим контрзеркалом, установленным соосно с узлом осветителя и имеющим фокусное расстояние в половину расстояния между ним и выходным зрачком коллиматора, зеркальная отражающая поверхность приемного объектива, установленного соосно с узлом осветителя, выполнена в виде пояса на поверхности круговой бочки, отсеченного двумя плоскостями, перпендикулярными оси бочки и смещенными по отношению к среднему сечению бочки.The solution to these problems is provided by the following set of signs: the light trap is equipped with a spherical counter-mirror mounted coaxially with the illuminator assembly and having a focal length half the distance between it and the exit pupil of the collimator, the mirror reflective surface of the receiving lens mounted coaxially with the illuminator assembly is made in the form of a belt on the surface of a circular barrel, cut off by two planes perpendicular to the axis of the barrel and offset with respect to the middle section of the barrel.
Структурно-оптическая схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где изображены: 1 - узел осветителя, 2 - источник излучения, 3 - коллиматор, 4 - первый фотоприемник, 5 - второй фотоприемник, 6 - световод, 7 - регулятор потока излучения, поступающего в фотоприемник 5, 8 - приемный объектив рассеянного излучения анализируемой среды, 9 - аспирационный канал, 10 - окна аспирационного канала, 11 - световая ловушка, 12 - сферическое контрзеркало, 13 - побудитель расхода, 14 - элемент сравнения, 15 - система обработки сигналов с фотоприемников, 16 - устройство отображения информации.The structural and optical diagram of the proposed device is shown in the drawing, which shows: 1 - the illuminator assembly, 2 - the radiation source, 3 - the collimator, 4 - the first photodetector, 5 - the second photodetector, 6 - the optical fiber, 7 - the regulator of the radiation flux entering the photodetector 5, 8 - receiving lens of scattered radiation of the analyzed medium, 9 - suction channel, 10 - windows of the suction channel, 11 - light trap, 12 - spherical counter-mirror, 13 - flow inducer, 14 - comparison element, 15 - signal processing system from photodetectors, 16 - device display information.
Заявляемое устройство состоит из узла осветителя 1, включающего в себя источник излучения 2 с коллиматором 3, первого фотоприемника 4 (приемника рассеянного света), второго фотоприемника 5 (приемника прямого света), световода 6 от источника излучения 2 ко второму фотоприемнику 5, встроенного в световод 6 регулятора потока излучения 7, приемного объектива рассеянного излучения анализируемой среды 8, аспирационного канала 9 с окнами 10 (первого и второго по ходу лучей от источника излучения 2), световой ловушки 11 со сферическим контрзеркалом 12, побудителя расхода 13, элемента сравнения 14, системы обработки сигналов с фотоприемников 15, устройства отображения информации 16.The inventive device consists of an illuminator assembly 1, which includes a radiation source 2 with a collimator 3, a first photodetector 4 (scattered light receiver), a second photodetector 5 (direct light receiver), a light guide 6 from a radiation source 2 to a second photodetector 5, built into the light guide 6 of the radiation flux regulator 7, the scattered radiation receiving lens of the analyzed medium 8, the suction channel 9 with windows 10 (the first and second along the rays from the radiation source 2), the light trap 11 with a spherical counter-mirror 12, a flow divider 13, a comparison element 14, a signal processing system from photodetectors 15, an information display device 16.
На противоположной от узла осветителя 1 стороне аспирационного канала (на днище световой ловушки 11) соосно с узлом осветителя 1 устанавливается сферическое контрзеркало 12 с фокусным расстоянием, равным половине расстояния между ним и выходным зрачком коллиматора 3. Проходной диаметр узла осветителя 1, световой ловушки 11, окон 10 и световой диаметр контрзеркала 12 обеспечивают полное пропускание и отражение сформированного узлом осветителя 1 пучка излучения. Рабочий объем пылемера (объем, из которого рассеянное аэродисперсной средой излучение достигает фотоприемника 4) ограничен краевыми лучами рассеянного света и пучка излучения, сформированного осветителем 1.On the side of the aspiration channel opposite the illuminator assembly 1 (on the bottom of the light trap 11), a spherical counter-mirror 12 is installed coaxially with the illuminator assembly 1 with a focal length equal to half the distance between it and the exit pupil of the collimator 3. The passage diameter of the illuminator assembly 1, the light trap 11, windows 10 and the light diameter of the counter-mirror 12 provide a complete transmission and reflection formed by the node of the illuminator 1 of the radiation beam. The working volume of the dust meter (the volume from which the radiation scattered by the aerodispersed medium reaches the photodetector 4) is limited by the edge rays of the scattered light and the radiation beam formed by the illuminator 1.
Главные лучи рассеянного средой прямого света, входящие в приемный объектив 8, составляют здесь угол 45° с оптической осью осветителя 1; главные лучи рассеянного средой света, отраженного от контрзеркала 12. составляют 135° с оптической осью осветителя 1. Угловая апертура входного пучка (диапазон углов входа) составляет ±3...5° от главного луча. Фотоприемник 4 располагается на оптической оси системы, а его фоточувствительная поверхность совмещена с вершиной конуса, образованного главными выходными лучами приемного объектива 8.The main rays of the direct light scattered by the medium entering the receiving lens 8 make up an angle of 45 ° with the optical axis of the illuminator 1; the main rays of the light scattered by the medium reflected from the counter-mirror 12. are 135 ° with the optical axis of the illuminator 1. The angular aperture of the input beam (range of entry angles) is ± 3 ... 5 ° from the main beam. The photodetector 4 is located on the optical axis of the system, and its photosensitive surface is aligned with the top of the cone formed by the main output rays of the receiving lens 8.
Заявляемое устройство работает следующим образом. Излучение из узла осветителя 1, порождаемое источником излучения 2, через коллиматор 3, отверстие в узле осветителя 1 и первое по его ходу окно 10 поступает в аспирационный канал 9, где частично рассеивается аэрозолем в среде, прокачиваемой побудителем расхода 13. На первый фотоприемник 4 через кольцевой зеркальный приемный объектив 8 поступает излучение, рассеянное только под углом наблюдения 45°. Прошедшее через аспирационный канал насквозь излучение через второе по его ходу окно 10 и отверстие в световой ловушке 11 попадает на сферическое контрзеркало 12 и отражается от него. Сферическое контрзеркало 12 устанавливается соосно с узлом осветителя 1 и имеет фокусное расстояние в половину расстояния между ним и выходным зрачком коллиматора 3. Обратный поток фокусируется в той же точке, что и прямой поток от источника излучения, и, частично рассеиваясь, поступает через приемный объектив 8 под углом наблюдения 135° на первый фотоприемник 4. Оставшаяся часть обратного потока возвращается через первое окно 10 и отверстие узла осветителя 1 в выходной зрачок коллиматора 3. Фон от собственных засветок элементов конструкции, а также температурный и временной дрейф шума компенсируются отбором в световод 6 части потока излучения источника 2, регулируемой по величине регулятором потока излучения 7. Эта часть потока поступает на второй фотоприемник 5. Выходы фотоприемников 4 и 5 включены встречно-параллельно (по дифференциальной схеме) посредством элемента сравнения 14. Разностный сигнал подается в систему обработки сигналов с фотоприемников 15 и затем поступает на устройство отображения информации 16. Опорное напряжение на входящий в систему обработки информации синхронный детектор и модулированное напряжение питания источника излучения должны вырабатываться одним и тем же генератором для обеспечения синхронности.The inventive device operates as follows. The radiation from the illuminator assembly 1, generated by the radiation source 2, through the collimator 3, the hole in the illuminator assembly 1 and the first window 10 along its path enters the suction channel 9, where it is partially scattered by the aerosol in the medium pumped by the flow inducer 13. To the first photodetector 4 through annular mirror receiving lens 8 receives radiation scattered only at a viewing angle of 45 °. Radiation that passed through the suction channel through the second window 10 along its path and the hole in the light trap 11 falls onto the spherical counter-mirror 12 and is reflected from it. The spherical counter-mirror 12 is mounted coaxially with the illuminator assembly 1 and has a focal length of half the distance between it and the exit pupil of the collimator 3. The back stream is focused at the same point as the direct stream from the radiation source, and partially scattered, enters through the receiving lens 8 at an observation angle of 135 ° to the first photodetector 4. The remaining part of the return flow is returned through the first window 10 and the opening of the illuminator assembly 1 to the exit pupil of the collimator 3. The background from intrinsic exposure of structural elements the temperature and time noise drift are compensated by the selection of part of the radiation flux of source 2 into the optical fiber 6, which is regulated by the radiation flux regulator 7. This part of the flux enters the second photodetector 5. The outputs of photodetectors 4 and 5 are turned on in parallel (according to the differential circuit) by means of an element comparison 14. The difference signal is supplied to the signal processing system from the photodetectors 15 and then fed to the information display device 16. The reference voltage to the input signal processing system Chron modulated voltage detector and a radiation source power must be generated by the same generator to ensure the synchronicity.
Для частиц, размер которых больше или сравним с длиной волны падающего на них излучения, индикатриса рассеяния имеет ярко выраженную асимметрию, такую что поток, рассеянный в переднюю полусферу (рассеяние вперед в направлении падающего потока), значительно - в разы - больше потока, рассеянного назад (в заднюю полусферу). Кроме того, эта асимметрия еще и неоднородна (имеет лепестковую структуру, особенно в задней полусфере). Таким образом, в реальных аэрозольных средах поток, рассеянный в направлении 135° к оси падающего пучка, составляет от двух до семи процентов от потока, рассеиваемого в направлении 45°. Но если для потока, рассеянного аэрозольной средой в направлении 45° характерно, что в широком диапазоне размеров частиц справедливо соотношениеFor particles whose size is larger than or comparable with the wavelength of the radiation incident on them, the scattering indicatrix has a pronounced asymmetry, such that the flux scattered into the front hemisphere (forward scattering in the direction of the incident flux) is significantly - several times larger than the flux scattered back (in the back hemisphere). In addition, this asymmetry is also heterogeneous (it has a petal structure, especially in the back hemisphere). Thus, in real aerosol media, the flux scattered in the direction of 135 ° to the axis of the incident beam is from two to seven percent of the flux scattered in the direction of 45 °. But if it is characteristic of the flow scattered by the aerosol medium in the direction of 45 °, that in a wide range of particle sizes the relation
i=σ45°/σполн≈const=0,2±0,015,i = σ 45 ° / σ full ≈const = 0.2 ± 0.015,
где σ45° и σполн - коэффициенты рассеяния под углом 45° и полный (в 4π стер.) соответственно, то для направления 135° это соотношение не соблюдается. Другими словами, интенсивность рассеяния под углом 45° слабо зависит от размеров частиц, а интенсивность рассеяния под углом 135° зависит от размеров частиц значительно сильнее. Суммирование потоков, рассеянных под указанными сопряженными углами, приводит к тому, что разброс значений i становится меньше, т.е. уменьшается зависимость показаний прибора от изменений фракционного состава среды. Для реальных аэрозольных сред разброс значений i*=(σ45°+σ135°)/σполн на 30...50% меньше, чем разброс значений i=σ45°/σполн).where σ 45 ° and σ full are scattering coefficients at an angle of 45 ° and full (in 4π eras.), respectively, then for the direction of 135 ° this ratio is not observed. In other words, the scattering intensity at an angle of 45 ° depends weakly on the size of the particles, and the scattering intensity at an angle of 135 ° depends on the particle size much more strongly. The summation of the streams scattered at the indicated conjugate angles leads to the fact that the spread in the values of i becomes smaller, i.e. the dependence of the readings of the device on changes in the fractional composition of the medium decreases. For real aerosol media, the spread in the values i * = (σ 45 ° + σ 135 ° ) / σ full is 30 ... 50% less than the spread in the values i = σ 45 ° / σ full ).
Таким образом, расширение границ применимости прибора за счет дополнительного ослабления зависимости отклика прибора от изменений фракционного состава среды достигается суммированием потоков излучения, рассеянных под сопряженными углами. Из вышеизложенного ясно, что вторая цель (дополнительного повышения чувствительности прибора) в предлагаемой конструкции достигается увеличением светового потока рассеяния за счет увеличения облучения рабочего объема обратным потоком от контрзеркала 12 (световой поток не пропадает в ловушке за аспирационным каналом, как в традиционных схемах, а используется вторично, что позволяет обходиться без увеличения мощности источника излучения, - это приводит к повышению чувствительности без опасности перегрева прибора).Thus, the extension of the applicability of the device due to an additional weakening of the dependence of the response of the device on changes in the fractional composition of the medium is achieved by summing the radiation fluxes scattered at conjugate angles. From the foregoing it is clear that the second goal (to further increase the sensitivity of the device) in the proposed design is achieved by increasing the luminous flux of the scattering due to an increase in the irradiation of the working volume by the reverse flux from the counter-mirror 12 (the luminous flux does not disappear in the trap behind the suction channel, as in traditional schemes, but is used secondly, which makes it possible to do without increasing the power of the radiation source - this leads to an increase in sensitivity without the risk of overheating of the device).
Приемный объектив заявляемого пылемера 8, установленный соосно с узлом осветителя 1 и воспринимающий оба рассеянных под сопряженными углами потока, выполнен в виде зеркала с отражающей поверхностью в форме пояса на поверхности круговой бочки, отсеченного двумя плоскостями, перпендикулярными оси бочки и смещенными по отношению к среднему сечению бочки.The receiving lens of the inventive dust gauge 8, mounted coaxially with the illuminator assembly 1 and receiving both scattered flows at conjugate angles, is made in the form of a mirror with a reflecting surface in the form of a belt on the surface of a circular barrel, cut off by two planes perpendicular to the axis of the barrel and offset relative to the middle section barrels.
Поверхность круговой бочки получается вращением дуги окружности (образующей) вокруг оси, лежащей с дугой в одной плоскости, не пересекающей ее и параллельной хорде, стягивающей эту дугу (такая поверхность приведена в следующих источниках: И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. Наука, М., 1964, стр.178; Hutte. Справочная книга для инженеров, архитекторов, механиков и студентов. T.1, изд.13, Гостехиздат, М., 1930, стр.192).The surface of a circular barrel is obtained by rotating an arc of a circle (generatrix) around an axis lying with the arc in the same plane that does not intersect it and is parallel to the chord that tightens this arc (such surface is given in the following sources: I.N. Bronstein, K.A.Semendyaev. Handbook of Mathematics for Engineers and Students of Technical Universities, Science, Moscow, 1964, p. 178; Hutte. Handbook for engineers, architects, mechanics, and students. T.1, ed. 13, Gostekhizdat, Moscow, 1930, p. 192).
Пояс на поверхности бочки определен здесь по аналогии с шаровым поясом (см. Hutte, стр.191).The belt on the barrel surface is defined here by analogy with a ball belt (see Hutte, p. 191).
Выполнение приемного объектива в виде такого металлического зеркала при его сравнительной дешевизне по сравнению с описанной в а.с. СССР №352245 стеклянной линзой-призмой позволяет сохранить все преимущества последней.The implementation of the receiving lens in the form of such a metal mirror with its comparative cheapness compared to that described in A.S. USSR No. 352245 with a glass lens-prism allows you to save all the advantages of the latter.
Предлагаемое решение оптической системы прибора обеспечивает таким образом двукратное прохождение света через аспирационный канал, в центре которого приемный кольцевой объектив выделяет некоторый (оптимальный с точки зрения меньшей зависимости от фракционного состава) участок "световой трубки".The proposed solution of the optical system of the device thus provides a twofold passage of light through the suction channel, in the center of which the receiving annular lens emits some (optimal from the point of view of less dependence on fractional composition) section of the light tube.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104530/28A RU2284502C1 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Device for measuring concentration of dust in gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104530/28A RU2284502C1 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Device for measuring concentration of dust in gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005104530A RU2005104530A (en) | 2006-08-10 |
| RU2284502C1 true RU2284502C1 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37058875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005104530/28A RU2284502C1 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Device for measuring concentration of dust in gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2284502C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107340209A (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 富士电机株式会社 | Generating source analytical equipment and generating source analysis method |
-
2005
- 2005-02-21 RU RU2005104530/28A patent/RU2284502C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Научно-технические достижения (краткие описания). Всеросийский НИИ межотраслевой информации, №16, М., 1993, с.14. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107340209A (en) * | 2016-04-28 | 2017-11-10 | 富士电机株式会社 | Generating source analytical equipment and generating source analysis method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005104530A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2778148T3 (en) | Analyzer for the determination of fine dust | |
| US6097034A (en) | Radiation source assembly and transducer for analyzing gases or other substances | |
| US7969560B2 (en) | Optical property sensor | |
| JP4446195B2 (en) | Laser beam output unit, laser beam input unit and laser gas analyzer | |
| US7528951B2 (en) | Optical design of a measurement system having multiple sensor or multiple light source paths | |
| US7538874B2 (en) | Measurement of light from a predefined scatter angle from particulate matter in a media | |
| US7525655B2 (en) | Optical design of a particulate measurement system | |
| US7495763B2 (en) | Dual function measurement system | |
| RU2284502C1 (en) | Device for measuring concentration of dust in gas | |
| KR950014849A (en) | Photometric detectors scattered by thin films of colloidal media | |
| US10533939B2 (en) | Gas detection device | |
| US8253942B2 (en) | Optical gas detector | |
| US8445850B2 (en) | Optical remote sensing of fugitive releases | |
| CN111103247A (en) | Ultraviolet-visible spectrophotometer | |
| JP2005114675A (en) | Absorption type analyzer | |
| US5175596A (en) | Liquid nephelometer | |
| CN209624301U (en) | A kind of double angle polarised light particle monitoring photometers | |
| RU2334215C1 (en) | Gas medium dust content tester | |
| US7139075B2 (en) | Method and apparatus for measuring the size distribution and concentration of particles in a fluid | |
| US10054538B1 (en) | Gas detection device | |
| RU159104U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF AEROSOL FLOWS PARAMETERS | |
| JPH03214038A (en) | Instrument for measuring aerosol, dust and the like spreaded in the air | |
| US20230194417A1 (en) | High-speed tunable chemical composition detecting components and apparatuses | |
| JPS6010132A (en) | Optical measuring instrument | |
| US20150015878A1 (en) | Raman spectroscopic analyzing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130222 |