SU1265520A1 - Device for automatic air sampling - Google Patents

Device for automatic air sampling Download PDF

Info

Publication number
SU1265520A1
SU1265520A1 SU843821498A SU3821498A SU1265520A1 SU 1265520 A1 SU1265520 A1 SU 1265520A1 SU 843821498 A SU843821498 A SU 843821498A SU 3821498 A SU3821498 A SU 3821498A SU 1265520 A1 SU1265520 A1 SU 1265520A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
output
input
flow
sample
Prior art date
Application number
SU843821498A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Александров
Илья Борисович Брук
Виктор Александрович Воробьев
Александр Нестерович Викторов
Евгений Викторович Григорьев
Вадим Петрович Котов
Павел Николаевич Неделин
Александр Николаевич Новиков
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Институт медико-биологических проблем
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения, Институт медико-биологических проблем filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU843821498A priority Critical patent/SU1265520A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1265520A1 publication Critical patent/SU1265520A1/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к устройству дл  автоматического отбора воздушной пробы, может быть использовано в химической промышленности и позвол ет повысить точность отбора воздушной пробы. Устройство содержит последовательно соединенные фильтр-накопитель I, побудитель 2 расхода с вентилем 3 и датчик 4 расхода. Побудитель 2 расхода присоединен к последовательно св занным формирователю 14 напр жени  широтно-импульсной модул ции, сумматору 13, первому элементу 12 сравнени , и интегратору 10. Последний подключен к блоку 5 измерени  объема, выполненному в виде взаимосв занных делител  6 частоты и счетчика 7 и соединенному с вторым элементом 8 сравнени  с задатS чиком 9. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (ЛThe invention relates to a device for the automatic sampling of an air sample, can be used in the chemical industry and makes it possible to improve the accuracy of the selection of an air sample. The device contains a series-connected filter drive I, a flow booster 2 with a valve 3, and a flow sensor 4. The flow rate booster 2 is connected to a pulse-width modulation voltage generator 14, an adder 13, a first comparison element 12, and an integrator 10. The latter is connected to a volume measurement unit 5, made in the form of an interconnected frequency divider 6 and a counter 7 and connected to the second element 8, compared with a pre-set 9. 9. Cp. f-ly, 2 ill. (L

Description

юYu

аbut

0101

сд tosd to

Изобретение относитс  к средствам подготовки и отбора воздушных проб и может примен тьс  в автоматизированных системах управлени процессами очистки и контрол  загр знени  окружающей среды аэрозолью , бактери ми, пылью и газами.The invention relates to the preparation and sampling of air samples and can be used in automated systems to control the cleaning and control of environmental pollution by aerosols, bacteria, dust and gases.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности отбора воздушной пробы при изменении гидравлического сопротивлени  фильтра-накопител .The aim of the invention is to improve the accuracy of sampling the air sample when the hydraulic resistance of the storage filter is changed.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  автоматического отбора воздушной пробы; на фиг. 2 - блок-схема формировател  напр жени  широтно-импульсной модул ции (вариант).FIG. 1 is a block diagram of a device for automatically taking an air sample; in fig. 2 is a block diagram of a pulse width modulation voltage driver (option).

Устройство дл  автоматического отбора воздушной пробы содержит фильтр-накопитель 1, побудитель 2 расхода с вентилем 23 Б цепи питани , позвол ющим регулировать производительность, и датчик 4 расхода, блок 5 измерени  объема, подключенный к выходу датчика 4 расхода и состо щий из последовательно соединенных делител  6 частоты, счетчика 7 и элемента 8 сравнени , к другому входу которого подключен задатчик 9 объема, блок измерени  текущего расхода , включающий интегратор 10, задатчик 11 расхода и элемент 12 сравнени . Выходы элементов 8 и 12 сравнени  и задатчик 1 расхода подключены к сумматору 13, на выходе которого установлен формирователь 14 напр жени  широтно-импульсной модул ции .The device for automatic sampling of the air sample contains a filter drive 1, a flow booster 2 with a power supply valve 23B allowing to adjust the capacity, and a flow sensor 4, a volume measuring unit 5 connected to the output of the flow sensor 4 and consisting of series-connected dividers 6, the counter 7 and the comparison element 8, to which another input is connected to a volume setting device 9, a current flow measurement unit including an integrator 10, a flow setting indicator 11 and a comparison element 12. The outputs of the elements 8 and 12 of the comparison and the flow master 1 are connected to an adder 13, the output of which is a pulse width modulation voltage regulator 14.

Формирователь 14 напр жени  широтноимпульсной модул ции состоит из последовательно соединенных электронного ключа 15, интегратора 16 линейно измен ющегос  напр жени , амплитудного компаратора 17 и блока 18 сравнени , а также генератора 19 пр моугольных импульсов, выход которого соединен с управл ющим входом электронного ключа 15 и первым входом блока 18 сравнени .A pulse width modulation voltage driver 14 consists of a series-connected electronic key 15, a linearly varying voltage integrator 16, an amplitude comparator 17 and a comparison unit 18, and a square pulse generator 19, the output of which is connected to the control input of the electronic key 15 and the first input of the comparison unit 18.

Фильтр-накопитель 1 может быть выполнен в виде электростатического фильтра либо чашки Петри с питательной средой, либо жидкостного фильтра поглотител  и др..Filter drive 1 can be made in the form of an electrostatic filter or a Petri dish with a nutrient medium, or a liquid filter absorber, etc.

Побудитель 2 расхода с вентилем 3 в цепи питани  представл ет собой воздуходуховку мембранного типа с двигателем, в цепи питани  которого установлен вентиль 3 в виде электронного ключа.The flow rate booster 2 with a valve 3 in the power supply circuit is a membrane type air blower with an engine, in the power supply circuit of which a valve 3 is installed in the form of an electronic switch.

Датчик 4 расхода тахометр.веского типа состоит из турбинки, помещенной в поток воздушной среды, скорость вращени  которой пропорциональна величине расхода анализируемой среды, и регистратора скорости и вращени  турбинки в виде оптронной пары светодиод-фотодиод.The tachometer-type flow sensor 4 consists of an impeller placed in an air flow whose rotational speed is proportional to the flow rate of the medium being analyzed, and a speed and rotation recorder of the impeller in the form of an LED-photodiode optical coupler.

Блок 5 измерени  объема выполнен из последовательно соединенных делител  6 частоты с переменным коэффициентом делени  и счетчика 7 импульсов. Последовательность импульсов с выхода датчика 4The volume measurement unit 5 is made of a serially connected frequency divider 6 with a variable division factor and a pulse counter 7. The pulse sequence from the output of sensor 4

расхода преобразуетс  делителем 6 частоты в последовательность импульсов, каждый из которых соответствует единице измерени  объема (например, литру). Счетчик 7 импульсов регистрирует количество импульсов, поступающих на его вход, и выдает на выходе величину, пропорциональную измеренному объему пробы.the flow rate is converted by a frequency divider 6 into a sequence of pulses, each of which corresponds to a unit of measure for volume (e.g., a liter). A pulse counter 7 registers the number of pulses arriving at its input and outputs at its output a value proportional to the measured sample volume.

Задатчик 9 объема пробы воздуха представл ет собой электромеханический преобразователь кодов ПНР-ЮС, на выходе которого величина необходимого объема выдаетс  в двоичном коде.The unit 9 for the volume of the air sample is an electromechanical converter for the PNR-UC codes, at the output of which the value of the required volume is given in the binary code.

Генератор 19 пр моугольных импульсов, выполненный по схеме автоколебательногоThe generator 19 rectangular pulses, made according to the scheme of self-oscillatory

мультивибратора, задает частоту следовани  импульсов питани  двигател  побудител  2 расхода воздуха. Частота определ ет частоту пилообразного напр жени  на выходе интегратора 16 линейно измен ющегос  напр жени , выполненного на основе ин тегратора со сбросом. Сброс интегратора осуществл етс  электронным ключом 15. Крутизна пилообразного напр жени  определ етс  величиной опорного напр жени  (Jo. Выходное напр жение интегратора 16multivibrator, sets the pulse frequency of the engine power prompted air flow 2. The frequency determines the frequency of the sawtooth voltage at the output of the integrator 16 of a linearly varying voltage, made on the basis of an integrator with a reset. The integrator is reset with the electronic key 15. The ramp of the sawtooth voltage is determined by the magnitude of the reference voltage (Jo. The integrator output voltage 16

поступает на первый вход амплитудного компаратора 17, на второй вход которого подаетс  напр жение с выхода сумматора 13. Широтно-модулированное напр жение образуетс  на выходе блока 18 сравнени , на первый вход которого поступает импульсноеarrives at the first input of the amplitude comparator 17, to the second input of which voltage is supplied from the output of the adder 13. Latitude-modulated voltage is formed at the output of the comparison unit 18, to the first input of which impulse

напр жение с выхода генератора 19 пр моугольных импульсов, а на второй вход - с выхода амплитудного компаратора 17. Задатчик 11 расхода построен на основе элетромеханического преобразовател  кодов ППР-10, с выхода которого напр жение в аналоговой форме поступает на входы элемента 12 сравнени  и сумматора 13. Сумматор 13 может быть реализован на базе операционных усилителей.the voltage from the generator output is 19 rectangular pulses, and to the second input is from the output of the amplitude comparator 17. The flow setting device 11 is based on the PPM-10 electromechanical code converter, from the output of which the voltage in analog form is fed to the inputs of the comparison element 12 and adder 13. Adder 13 can be implemented on the basis of operational amplifiers.

Устройство работает следующим об0 разом.The device works as follows.

Анализируемый воздух просасываетс  побудителем 2 расхода через электростатический фильтр 1 и приводит во вращение турбинку тахометрического датчика 4 расхода . Скорость вращени  турбинки датчика преобразуетс  фотоэлектрическим методом с помощью оптронной пары светодиодфотодиод в частоту пр моугольных импул. сов, поступающих на вход блока 5 и мерени  объема и на вход интегратора 10, наThe analyzed air is sucked by the flow booster 2 through the electrostatic filter 1 and causes the turbine of the tachometer flow sensor 4 to rotate. The rotational speed of the sensor impeller is converted by the photoelectric method using an opto-optic pair of LED light emitting diodes to the frequency of rectangular impulses. owls entering the input of block 5 and measuring the volume and the input of the integrator 10, on

Q выходе которого образуетс  посто нное напр жение , пропорциональное текущему расходу анализируемой пробы.The Q output of which produces a constant voltage proportional to the current consumption of the sample being analyzed.

В блоке 5 измерени  объема последовательность пр моугольных импульсов поступает на вход делител  6 частоты, наIn unit 5 for measuring volume, a sequence of rectangular pulses is fed to the input of a frequency divider 6,

5 выходе которою образуютс  импульса, частота которых пропорциональна объему, выраженному в литрах отобранной воздушной пробы.5 the output of which produces a pulse whose frequency is proportional to the volume expressed in liters of the sampled air sample.

Счетчик 7 регистрирует количество импульсов , поступающих на его вход, и выдает на выходе величину в двоичном коде, пропорциональную текущему объему пробы. Эта величина поступает на первый вход первого элемента 8 сравнени , на второй вход которого подаетс  в двоичном коде заданное значение объема отбираемой пробы с задатчиком 9 объема. Совпадение текущего и заданного объемов отбираемой пробы приводит к формированию импульса на выходе первого элемента 8 сравнени , поступающего на вход сумматора 13, с выхода которого сигнал через формирователь 14 напр жени  щиротно-импульсной модул ции подаетс  на управл ющий вход вентил  3, который прерывает цепь питани  двигател  побудител  2 расхода, и отбор пробы прекращаетс .Counter 7 registers the number of pulses arriving at its input, and outputs at its output a value in binary code proportional to the current sample volume. This value is fed to the first input of the first comparison element 8, to the second input of which the specified value of the volume of the sample taken with the unit 9 of the volume is supplied to the binary code. The coincidence of the current and predetermined volumes of the sampled sample leads to the formation of a pulse at the output of the first comparison element 8, which enters the input of the adder 13, from which the signal through the pulse-width modulation voltage regulator 14 is applied to the control input of the valve 3, which interrupts the power circuit engine flow rate 2, and sampling is stopped.

Предлагаемое устройство дл  автоматического отбора воздущной пробы обеспечивает стабилизацию заданного расхода. С этой целью пр моугольные импульсы с выхода датчика 4 расхода подаютс  на вход интегратора 10. С выхода интеграт- па 10 напр жение, пропорциональное 11и.,1:ему расходу, поступает на один из Bxojoi нторого элемента 12 сравнени , на другой вход которого подаетс  посто нное напр жение с задатчика 11 расхода.The proposed device for automatic sampling of air samples ensures the stabilization of a given flow rate. For this purpose, rectangular pulses from the output of the flow sensor 4 are fed to the input of the integrator 10. From the output of the integrat 10, a voltage proportional to 11i., 1: the flow to it goes to one of the Bxojoi second comparison element 12, to the other input of which is fed constant voltage from flow control unit 11.

Напр жение рассогласовани , пропорциональное разности заданного и фактического расхода, с выхода элемента 12 сравнени  поступает на вход сумматора 13, на другой вход которого подаетс  напр жение с выхода задатчика 11 расхода.The error voltage, proportional to the difference between the set and the actual flow, from the output of the comparison element 12 is fed to the input of the adder 13, to the other input of which the voltage is supplied from the output of the flow setting unit 11.

Напр жение с выхода сумматора 13 поступает на вход амплитудного компаратора 17. В блоке формировател  14 напр жени  широтно-импульсной модул ции на второй вход амплитудного компаратора подаетс  напр жение с выхода интегратора 16 линейно измен ющегос  напр жени . Интегратор 16 вырабатывает последовательность импульсов линейно измен ющегос  напр жени  с частотой, определ емой генератором 19 пр моугольных импульсов, который управл5;ет работой электронного ключа 15. Электронный ключ 15 периодически разрн/ктет интегрирующую емкость в интеграторе линейно-измен ющегос  напр жени . На выходе амплитудного компаратора 17 образуютс  пр моугольные импульсы , длительность которых определ етс  соотношением напр жений на входах амплитудного компаратора 17 Эти импульсы поступают на первый вход блока 18 сравнени , на второй вход которого подаютс  импульсы с генератора 19 пр моугольных импульсовThe voltage from the output of the adder 13 is fed to the input of the amplitude comparator 17. In the block of the shaper modulation voltage regulator 14 to the second input of the amplitude comparator, the voltage of the linearly varying voltage is supplied from the output of the integrator 16. The integrator 16 generates a sequence of pulses of linearly varying voltage with a frequency determined by the generator 19 of rectangular pulses, which controls the operation of the electronic key 15. The electronic key 15 periodically razrn / kete integrating capacity in the integrator of linearly varying voltage. At the output of the amplitude comparator 17, rectangular pulses are formed, the duration of which is determined by the ratio of the voltages at the inputs of the amplitude comparator 17 These pulses arrive at the first input of the comparator unit 18, to the second input of which pulses are delivered from the generator 19 rectangular pulses

той же частоты, но другой длительности. На выходе блока 18 сравнени  образуетс  напр жение щиротно-импульсной модул ции , скважность которого определ етс  величиной напр жени , поступающего с выхода сумматора 13. С .выхода формировател  14 напр жение поступает на управл ющий вход вентил  3, включенного в цепь питани  двигател  побудител  2 расхода, и измен ет частоту вращени  двигател , а следовательно , и расход воздушной среды обратно пропорционально скважности управл ющих импульсов, соответствующей изменению гидравлического сопротивлени  фильтра-накопител .same frequency but different duration. At the output of the comparator unit 18, a voltage is generated by the pulse-width modulation, the duty cycle of which is determined by the voltage supplied from the output of the adder 13. With the output of the former 14, the voltage is supplied to the control input of the valve 3 connected to the power source of the engine booster 2 flow rate, and changes the frequency of rotation of the engine, and hence the flow of air inversely proportional to the duty cycle of the control pulses, corresponding to the change in the hydraulic resistance of the storage filter.

Изобретение обеспечивает автоматический отбор необходимого объема воздущной пробы с заданным стабилизированным расходом в щироком диапазоне при изменении гидравлического сопротивлени  фильтранакопител  в процессе эксплуатации.The invention provides automatic selection of the required volume of the air sample with a given stabilized flow rate in a wide range when the flow resistance of the filter is changed during operation.

Claims (2)

1. Устройство дл  автоматического отбора воздущной пробы, содержащее установленные в линии подачи воздущной среды фильтр-накопитель пробы, побудитель расхода с регул тором производительности в цепи питани , датчик расхода, подключенный к блоку измерени  объема пробы с задатчиком объема и ч.чемсмгом сравнени , и блок измерени  текущсго расхода, управл ющий вход которого подк к датчику расхода, отличающеес  TL. , .то, с целью повыщени  точности отбора воздушной пробы при изменении гидравлического сопротивлени  фильтра-накопител , устройство снабжено сумматором и формирователем напр жени  широтно-импульсной модул ции , подключенным выходом к регул тору производительности побудител  рас.хода, при этом первый вход сумматора соединен с выходом элемента сравнени  блока измерени  объема пробы, второй и третий входы сумматора соединены с соответствующими рыходами блока измерени  текущего расхода , а выход сумматора подключен к управл ющему входу формировател  напр жени  широтно-импульсной модул ции.1. A device for automatic sampling of air samples, containing a sample filter storage device installed in the air supply line, a flow rate booster with a capacity control in the power supply circuit, a flow sensor connected to the sample volume measuring unit with a volume setting device and a comparison card and a current flow measurement unit, the control input of which is connected to the flow sensor, characterized by a TL. .to, in order to improve the accuracy of sampling the air sample when changing the hydraulic resistance of the storage filter, the device is equipped with an adder and a pulse width modulation voltage driver connected by an output to the flow rate control regulator, the first input of the adder being connected to the output of the comparison unit for measuring the sample volume, the second and third inputs of the adder are connected to the corresponding outputs of the current flow measurement unit, and the output of the adder is connected to the control input pulse width modulation voltage driver. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок измерени  текущего расхода выполнен в виде св занного с датчиком расхода интегратора и задатчиком расхода, подключенных к элементу сравнени , соединенного выходом с вторым в.ходом сумматора , при этом выход задатчика подключен к третьему входу сумматора.2. The device according to claim 1, characterized in that the current flow measurement unit is made in the form of an integrator and a flow rate adjuster connected to the reference element connected to the second inlet of the adder, and the output of the adjuster is connected to the third adder input. B)i.o/n.f3 1B) i.o / n.f3 1 Г IGI
SU843821498A 1984-12-10 1984-12-10 Device for automatic air sampling SU1265520A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843821498A SU1265520A1 (en) 1984-12-10 1984-12-10 Device for automatic air sampling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843821498A SU1265520A1 (en) 1984-12-10 1984-12-10 Device for automatic air sampling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1265520A1 true SU1265520A1 (en) 1986-10-23

Family

ID=21150160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843821498A SU1265520A1 (en) 1984-12-10 1984-12-10 Device for automatic air sampling

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1265520A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400664A (en) * 1991-08-26 1995-03-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus for observing the suction of a sample having an automatic regulation fuction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 626388, кл. G 01 N 1/22, 1977. Авторское свидетельство СССР № 928187, кл. G 01 N 1/22, 1980. Авторское свидетельство СССР № 1089459, кл. О 01 N 1/22, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5400664A (en) * 1991-08-26 1995-03-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus for observing the suction of a sample having an automatic regulation fuction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2487835A1 (en) Speed and fluid flow controller
SU1265520A1 (en) Device for automatic air sampling
US3997837A (en) Gas analysis device
US4123932A (en) Dosimeter for monitoring working areas
US4121547A (en) Closed loop air-fuel ratio control system for use with internal combustion engine
US7323865B2 (en) Device for determining the angular position and rotation speed of a rotary member
RU2137095C1 (en) Meter of sp specific fuel consumption by internal combustion engine
SU1226180A1 (en) Device for measuring length of microopening in conductometric pulse transducer
SU1281929A2 (en) Self-excited oscillator of string transducer
SU1029209A1 (en) Device for monitorig density of traffic flow
SU1234760A1 (en) Meter of physical quantities
SU1325550A1 (en) Device for estimating operation of operators
SU1152009A1 (en) Device for monitoring operation of motor
SU715983A1 (en) Gas analyzer
SU1045158A1 (en) Phase difference to voltage converter
RU1809533C (en) Code/power converter
SU1663424A1 (en) Non-electric quantity measuring device
SU1439448A1 (en) Method and apparatus for automatic check of mass effluent of contaminating substances
SU1027116A1 (en) Apparatus for measuring conveyer belt slip value
SU1350513A1 (en) Device for determining disbalance vector
SU1649574A1 (en) Meter of intensity of pulse stream
SU1165916A1 (en) Electroaspirator
SU1277339A1 (en) Servo rectifier electric drive
SU928187A1 (en) Device for automatic air medium sampling
SU1076756A1 (en) Specific fuel cons umption meter