SU1635084A1

SU1635084A1 - Измеритель плотности отработавших газов

Info

Publication number: SU1635084A1
Application number: SU884486558A
Authority: SU
Inventors: Болеслав Болеславович Виленчиц; Валентин Николаевич Вишневский; Анатолий Анатольевич Ждановский; Валерий Иванович Лаппо; Дмитрий Степанович Умрейко
Original assignee: Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1991-03-15

Abstract

Изобретение относитс к оптоэлектрон- ному аналитическому приборостроению и может быть использовано дл определени оптических характеристик рассеивающих сред, в частности отработавших газов дизельных двигателей транспортных средств. Цель изобретени - повышение точности и надежности измерений при длительных замерах . В устройстве использован эффект Ранка-Хилша дл термостабилизации и аэродинамической защиты элементов оптической схемы от загр знений. Дл этого ис- точник 5 света и фотоприемник 6 располагают во всасывающих патрубках 16, неподвижно прикрепленных к диафрагмам самовакуумирующихс камер 4, которые прикреплены посредством диффузоров 7 к противоположным концам измерительного канала 3. 3 ил 12 (Л С о со ел о 00 N Фиг 1

Description

Изобретение относитс к оптоэлект- рон ному аналитическому приборостроению и может быть использовано дл определени оптической плотности отработавших газов , а также в различных отрасл х промышленности и народного хоз йства, где необходимо определ ть оптические характеристики (плотность, прозрачность, состав ) рассеивающих сложных газовых сред: влагосодержащих, агрессивных, запыленных и им подобных, в частности дл зкс- прессс-контрол дымности дизельных двигателей транспортных средств с целью повышени их топливной и экологической эффективности.

Цель изобретени - повышение точности и надежности измерений при длительных замерах.

На фиг.1 изображена схема конструкции измерител плотности отработавших газов; на фиг.2 - конструкци камеры, продольный разрез, на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Измеритель содержит размещенные по одной оси патрубки 1 и 2 ввода и вывода отработавших газов, перпендикул рно им расположенный измерительный канал 3 с камерами 4 по концам, источник 5 света и фотоприемник 6, установленные в камерах 4. источник 7 сжатого воздуха и трубопроводы 8 дл подачи продувочного сжатого воздуха камерам 4, датчик 9 давлени , трубопровод 10 с фильтром 11 дл подачи воздуха к источнику 7 сжатого воздуха и регистрирующее устройство 12, соединенное с фотоприемником 6.

Камеры 4 выполнены в виде сэмовакуу- мирующихс вихревых труб с сопловыми вводами 13 сжатого воздуха, соединенными с трубопроводами 8. К торцу каждого соплового ввода сжатого воздуха прикреплена диафрагма 14 (фиг,2) с центральным отверстием 15, сопр женным с коническим всасывающим патрубком 16. Вихрева труба снабжена щелевым диффузором 17, расположенным со стороны, противоположной вводу 13 сжатого воздуха, причем наружна стенка 18 щелевого диффузора 17 имеет центральное отверстие 19, Стенка 18 посредством втулки 20 закреплена на измери- тельном канале 3. Ширина зазора 21 регулируетс при помощи шпилек (не показаны ). Источник 5 света и фотоприемник б закреплены вдоль оси измерительного канала 3 посредством идентичных крестообразных втулок 22 внутри всасывающих патрубков 16 на ребрах 23 с косыми срезами .

Измерение плотности отработавших газов двигател производитс следующим образом .

Входной патрубок 1 герметично соедин ют приемной частью с выхлопной трубой глушител шума выхлопа двигател . Включают источник 7 сжатого воздуха, который всасывает чистый воздух через фильтр 11, трубопровод 10 и подает его по трубопрово0 дам 8 в камеры 4. Управление работой источника 7 сжатого воздуха обеспечиваетс датчиком 9 давлени . Воздух подают через сопловые вводы 13. Внутри каждого соплового ввода 13 происходит формирование

5 вихревого потока воздуха, который распростран етс вдоль вихревой трубы по спирали и выбрасываетс в атмосферу через регулируемый зазор 21 щелевого диффузора 17. При этом вследствие возникновени

0 вихревого эффекта внутри вихревой трубы образуютс две зоны: приосева низкотемпературна зона пониженного давлени и периферийна высокотемпературна зона высокого давлени .

5В зависимости от начального давлени

и температуры сжатого воздуха на входе соплового ввода 13 внутри камеры 4 устанавливаетс перепад температуры до 100°С, а степень разрежени - до 0,1 атм.

0 По измерительному каналу 3 и коническому всасывающему патрубку 16 чистый атмосферный воздух засасываетс в приосевую зону камеры 4. Затем включаетс источник 5 света и производитс тарировка и установ5 ка указател на О регистрирующего устройства 12.

После этого включают двигатель и отработавшие газы, проход по патрубкам 1 и 2, заполн ют также измерительный канал 3,

0 откуда они поступают через центральное отверстие 19 наружной стенки 18 щелевого диффузора 17 в приосевую низкотемпературную зону пониженного давлени камеры 4, приобрета при этом характер вихревого

5 движени , захватываютс периферийным вихрем, не доход до оптических поверхностей источника света (фотоприемника), и унос тс в обратном направлении через зазор 21 диффузора 17 в атмосферу. Одновре0 менно навстречу вихревому потоку отработавшего газа через всасывающий патрубок 16 и центральное отверстие 15 диафрагмы 14 поступает в приосевую зону камеры 4 чистый атмосферный воздух. При

5 этом происходит охлаждение источника 5 света и фотоприемника 6, закрепленных во всасывающих патрубках 16 посредством втулок 22. Оба потока сталкиваютс в области соплового ввода 13, захватываютс периферийным вихрем, в котором происходит

концентраци мельчайших капелек масла, влаги и механических частичек (поступающих в сопловой ввод 13 совместно со сжатым воздухом от источника 7 сжатого воздуха) и в спутном потоке вынос тс че- рез зазор 21 в атмосферу. Таким образом, качество сжатого воздуха не оказывает существенного вли ни на работу устройства, так как в нем нет пути прохождени лучей от источника 5 света к фотоприемнику б отсутствуют посторонние включени , могущие , кроме того загр зн ть оптические поверхности д: гчиков и вносить существенные поправки в процессе длительной работы, которые трудно учитывать в процессе обработки данных.

Поток света от источника 5 света проходит через отработавшие газы и падает на фотоприемник 6. Последний воспринимает непоглощенную часть света. В зависимости от плотности (дымности) отработавших газов измен етс поглощение потока света, а фотоприемник б реагирует на эти изменени и подает сигнал на регистрирующее устройство 12.

Если необходимо локализовать выбросы отработавших газов, поступающие в атмосферу через зазор 21 диффузора 17, то можно ..спользовать с -тральный диффузор вместо щелевого диффузора 17 и соединить его выход с наименьшим сечением патрубка 2 вывода отработавших газов посредством трубопроводов (на фиг.1 не показаны).

Дл карбюраторных двигателей в качестве источника сжатого воздуха можно использовать баллоны со сжатым газом.

Предлагаемое техническое решение позвол ет повысить точность и надежность измерений при длительных замерах за счет усовершенствовани аэродинамической защиты элементов оптической схемы.

Claims

Формула изобретени

Измеритель плотности отработавших газов, содержащий размещенные на одной оси патрубки ввода и вывода отработавших газов, перпендикул рно к ним расположенный измерительный канал, по концам которого в камерах, св занных с источником сжатого воздуха, установлены источник света и фотоприемник, электрически соединенный с регистрирующим устройством, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и надежности измерений при длительных замерах, камеры выполнены в виде самовакуумирующихс вихревых труб, содержащих с одной стороны диффузоры, которые центральными отверсти ми св заны с измерительным каналом, а с другой стороны - жестко закрепленные на торцовых ди- афрагмах сопловых вводов труб, всасывающие патрубки, в которых размещены источник света и фотоприемник, при этом источник сжатого воздуха подсоединен к сопловым вводам труб.

15

фиг 2

А-А

23

ФигЗ