SU1509673A1

SU1509673A1 - Устройство дл измерени запыленности газов

Info

Publication number: SU1509673A1
Application number: SU874220422A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Иванович Осокин; Сергей Михайлович Афонин; Василий Иванович Демкин; Валерий Николаевич Ушмодин
Original assignee: Московский институт электронной техники
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1989-09-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени концентрации пыли в воздухе производственных помещений. Цель изобретени - повышение точности измерени запыленности. Анализируемый газ пропускают через устройство, содержащее зар дную и индукционную камеры. В зар дной камере частицы приобретают электрический зар д, а поступа в индукционную камеру, индуцируют в ней зар д, пропорциональный их концентрации. Часть частиц стремитс осесть на стенке индукционной камеры, что вносит погрешность в измерени . Оседанию частиц преп тствует фокусирующа электромагнитна линза с фокусным рассто нием, равным 1,5-2 длинам индукционной камеры, подключенна к источнику тока. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл определени , концентрации

о

ПЫЛИ в воздухе производственных помещений .

Цель изобретени - повышение точности измерени запыленности.

На фиг. 1 схематично показана конструкци предлагаемого устройства дл измерени запыленности газов; на фиг. 2 - чсечение А-А на фиг. 1,

Устройство cdflep aiT металлический корпус 1, охватыванщий зар дную камеру , состо щую из потенциального электрода 3 с отверсти ми и и голы- чатых электродов 4, расположенных в отверсти х потенциального электрода 3 (фиг. 2). За зар дной камерой 2

соосно с ней расположены внутренний 5 и внешний 6 элементы электростатического экрана. Внутренний элемент 5 выполнен в виде конуса и ориентирован вершиной по потоку,, а диаметр его основани равен внутреннему диаметру кольца, по которому расположены отверсти в потенциальном электроде 3. Внешний элемент 6 имеет внутреннюю поверхность в виде усеченного конуса , также ориентированного вершиной по потоку, а его максимальный диаметр равен наружному диаметру кольца, по которому расположены отверсти в потенциальном электроде 3. За элементами 5 и 6 расположена фокусирующа электромагнитна линза 7, внутренний диаметр которой равен внутреннему диаСП

О)

00

3150

метру индукционной камеры 8, расположенной за фокусиругацей электромагнитной линзой 7. К индукционной камере 8 подключен блок 9 обработки сигналов, выполненный, например, в виде последовательно соединенных усилител и детектора,

Между металлическим корпусом 1, охватывающим зар дную камеру 2, и ме- таллическим корпусом 10, охватывающим индyкщ oннyю камеру 8, установлена изол ционна шайба 11, выполненна , например, из гетинакса, К потенциальному электроду 3 подключен источник 12 высокого импульсного напр жени , а к фокусирующей электромагнитной линзе 7 - источник 13 напр жени посто нного тока. Потенциальный электрод 3 и индукционна камера 8 уста- новлены на изол ционных каркасах 14 и 15. Внутренн поверхность индукционной камеры 8 покрыта ферромагнитным слоем 16, соединенным с блоком 9 обработки сигнала. Игольчатые электро- ды А, внутренний и внешний 6 элементы электростатического экрана электрически соединены с металлическим корпусом 1 , охватывающим зар дную саме- РУ 2. ,

Устройство работает следующим образом .

Поток анализируемого газа при помощи побудител т ги пропускаетс через зар дную камеру 2, На потенци- альный электрод 3 подаетс от источника 12 напр жение, вызывающее импульсный коронный разр д между потенциальным электродом 3 и игольчатыми электродами 4, В течение импульса коронно- го разр да частицы пыли приобретают электрический зар д. Далее поток зар женных частиц проходит участок газохода , образованньш внутренним 5 и внешним 6 элементами электростати- ческого экрана, и через фокусирующую электромагнитную линзу 7 поступает в индукционную камеру 8, индуцирует в ней электрический зар д,, пропорцио- нальньш концентрации пыли в газе, ко- торый измер етс и преобразуетс в блоке 9 обработки сигналов. На входном участке индукционной камеры 8 за счет поворота и сли ни нескольких потоков из отверстий потенциального электрода 3 происходит искривление траекторий и соударение частиц, в результате чего некотора их часть приобретает радиальную составл ющую

скорости движени , .направленную к внутренней стенке индукционной камеры , и оседает на ней, В результате возможно уменьшение объемной плотности зар да чагтиц и, следовательно, уменьшение уровн полезного сигнала на выходе устройства.

Фокусирующа электромагнитна линза 7, подключенна к источнику 13 напр жени посто нного тока, за счет действи фокусирующего пол преп тствует осаждению частиц на стенках индукционной камеры. Наличие ферромагнитного сло 16 на внутренней поверхности индукционной камеры усиливает фокусируюш;ее действие магнитного пол линзы. Частицы, движущиес в результате соударений к стенкам индукционной камеры, приобретают под действием фокусирующего пол вращательную составл ющую движени и одновременно составл ющую движени , направленную к осевой линии индукционной камеры. Это позвол ет достигнуть большего изменени зар да во времени в объеме индукционной камеры и, соответственно, большего значени уровн полезного сигнала, что повышает точность измерени уровн запыленности газов.

Экспериментальным путем установлено оптимальное соотношение между фокусным рассто нием f фокусирующей электромагнитной линзы и длиной l, индукционной камеры, при котором достигаетс максимальный выходной сигнал устройства, равное f(l,5-2)1,

При данных соотношени х конструктивных параметров индукционной камеры и фокусирующей линзы максимальное фокусирующее действие достигаетс из услови равенства внутреннего диаметра фоку сирующей линзы внутреннему диаметру индукционной камеры 8,

Длина 1 индукционной камеры 8 выбираетс из услови максимального изменени зар да во времени в объеме индукционной камеры. Это условие выполн етс , если длина пачки зар женных частиц больше или равна длине индукционной камеры. Длина пачки зар женных частиц И определ етс скоростью прокачки газа V и длительностью импульса коронного разр да ( и

И ,

где iv эффективна длина зар дной

о

камеры, .определ ема скоростью потока газа в зар дной камере, временем

п

/J

фиеЛ

Редактор Г.Волкова

Составитель М.Рогачев Техред И.Верес

Заказ 5796/35

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ft

Фиг. 2

Корректор Л.Бескид

Подписное

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения запыленности газов, содержащее установленные в металлическом корпусе последовательно зарядную камеру с соосно размещенным потенциальным электродом с отверстиями, соединенным с высоковольтным импульсным источником, и игольчатые электроды, размещенные в отверстиях потенциального электрода, электростатический экран, образованный внутренним и внешним элементами, расположенными соосно с потенциальным электродом, и размещенную соосно

Лоток с зарядной камерой цилиндрическую индукционную камеру, соединенную с блоком обработки сигнала, причем ме5 таллический корпус посредством изоляционной шайбы разделен на зарядную и индукционную камеры, о т л и ч а тоще е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство 10 введена дополнительно электромагнитная фокусирующая линза, соединенная с источником напряжения постоянного тока и установлённая между внешним элементом·электростатического экрана 15 и индукционной камерой, с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру индукционной камеры, причем фокусное расстояние электромагнитной линзы составляет (1,5-2) длины индукци20 онной камеры, а на внутренней поверхности индукционной камеры нанесен ферромагнитный слой.

газа фиг. 1

А-А

Фиг. 2