SU983517A1 - Device for measuring aerosol concentration - Google Patents

Device for measuring aerosol concentration Download PDF

Info

Publication number
SU983517A1
SU983517A1 SU813315217A SU3315217A SU983517A1 SU 983517 A1 SU983517 A1 SU 983517A1 SU 813315217 A SU813315217 A SU 813315217A SU 3315217 A SU3315217 A SU 3315217A SU 983517 A1 SU983517 A1 SU 983517A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
aerosol
mass
aerosols
input
unit
Prior art date
Application number
SU813315217A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Трусов
Владислав Ильич Турубаров
Дмитрий Георгиевич Попов
Валентин Васильевич Румянцев
Олег Евгеньевич Карбышев
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
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 filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU813315217A priority Critical patent/SU983517A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU983517A1 publication Critical patent/SU983517A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ(54) DEVICE TO MEASURE CONCENTRATION

АЭРОЗОЛЕЙAEROSOLS

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в металлургической, энергетической , химико-технологической отрасл х промышленности.The invention relates to a measurement technique and can be used in the metallurgical, energy, chemical and technological industries.

Известно устройство дл  измерени  концентрации твердых частиц в газоходах , содержащее отводную трубку, внутри которой имеетс  зонд, соединенный с прибором, измер ющим концентрацию частиц. В отводной трубке осуществлено движение газового потока с посто нной скоростью .A device for measuring the concentration of solid particles in ducts is known, which contains a branch tube, inside which there is a probe connected to an instrument measuring the concentration of particles. The gas flow is carried out at a constant velocity in the branch pipe.

Недостатком устройства  вл етс  снижение достоверности измерени  за счет принудительного изменени  скорости газового потока.The drawback of the device is a decrease in the measurement accuracy due to a forced change in the gas flow rate.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  объемной концентрации дисперсной фазы аэрозол. , содержащее установленные в газоходе последовательно по потоку аэрозол  зар дную камеру, включающую внутренний,, соединенный с вь/соковольтным модул тором, и наружный электроды, отклон ющие электроды , один из которых подключен к источнику посто нного напр жени , а другой - к шине нулевого потенциала , и индукционную измерительнуюClosest to the invention is a device for measuring the volume concentration of the dispersed aerosol phase. containing an aerosol charging chamber installed in the duct sequentially, including an internal, connected to a high voltage modulator, and external electrodes, deflecting electrodes, one of which is connected to a constant voltage source and the other to a zero voltage bus potential, and induction measuring

камеру, подключенную к преобразователю . Устройство позвол ет измер ть объемную концентрацию дисперсной фазы аэрозол .При известной плотности частиц можно получить значение массовой концентрации дисперсной фазы аэрозол  { 2j.camera connected to the converter. The device allows to measure the volume concentration of the dispersed aerosol phase. With a known particle density, the mass concentration of the dispersed aerosol phase {2j can be obtained.

Недостатком устройства  вл етс  невозможность определени  текущего The drawback of the device is the impossibility of determining the current

10 и суммарного значени  массы аэрозолей вследствие того, что в них учитываетс  информаци  об изменении скорости потока аэрозол .10 and the total mass of the aerosols due to the fact that they take into account information on the change in the flow rate of the aerosol.

Целью изобретени   вл етс  расши15 рение функциональных возможностей устройства за счет измерени  массы аэрозольных выбросов.The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by measuring the mass of aerosol emissions.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем уста- The goal is achieved by the fact that in the device containing

Claims (2)

20 новленные в газоходе последовательно по потоку аэрозол  зар дную камеру, включак цую внутренний, соединенный с высоковольтным модул тором, и наружный электроды, отклон ющие элект25 роды, один из которых подключен к источнику посто нного напр жени , а другой - к шине нулевого потенциала , и индукционную измерительную камеру, подключенную к преобразова30 телю, наружный электрод зар дной камеры выполнен в виде двух секций, разделенных изол тором, и в устройст во введены два блока усилени , блок делени , блок сравнени , блок вычислени  массы аэрозолей и задатчик отношени  коронных токов, подключённый к первому входу блока сравнени  , второй вход которого подключен к выходу блока делени , соединенного через блоки усилени  с секци ми наружного электрода зар дной камеры выход блока сравнени  подключен к входу высоковольтного модул тора и к первому входу блока вычислени  массы аэрозолей, второй вход которо подключен к выходу преобразовател . Измерение объемной концентрации дисперсной фазы потока аэрозол  при непрерывном измерении скорости потока путем определени  перераспреде лени  коронного тока между секци ми наружного электрода зар дной камеры достигаемое предложенной конструкцией зар дной камеры и введением в устройство новых блоков, позвол ет определить текущее и суммарное значение массы аэрозолей. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. крива  зависимости изменени  скорос потока аэрозол  V во времени и соот ветствующа  ей крива  изменени  выходного напр жени  высоковольтного модул тора и. Устройство дл  измерени  концент рации аэрозолей содержит установлен ные в газоходе 1 последовательно по потоку аэрозол  зар дную камеру, включающую внутренний электрод 2, выполненный в виде иглы, и наружный электрод 3, выполненный в виде двух секций, разделенных изол тором 4, отклон ющие электроды 5 и б и индVк ционную.измерительную камеру, содер жащую электроды 7 и 8. Кроме того, устройство содержит высоковольтный модул тор 9, источник 10 посто нного напр жени , преобразователь 11, блоки 12 и 13 усилени , блок 14 деление, блок 15 сра нени , задатчик 16 .отношени  коронных токов и блок 17 вычислени  маесы аэрозолей. Дл  определени  текущего значени массы аэрозолей блок 17 вычислени  массы аэрозолей выполнен в виде умножител . При необходимости опреде лени  также и значени  суммарной массы аэрозолей в течение необходимого интервала времени в блок 17 вычислени  массы аэрозолей ввод т дополнительно интегратор. Устройство работает следукхцим об разом. С высоковольтного модул тора 9 на внутренний.электрод 2 зар дной камеры подак) импульсный унйпол рный сигнал с фиг. 2) и между внутренним электродом 2 и наружным.электродом 3 зар дной камеры возникает коронный разр д, ионизирующий межэлектродный промежуток. Из поступающего в газоход 1 потока аэрозол  в зар дной камере формируютс  пачки зар женных частиц, которые далее проход т между отклон ющими электродами 5 и 6 в индукционную измерительную камеру. В зар дной камере аэрозольные частицы приобретают зар д, пропорциональный квадрату их радиуса . В электростатическом поле отклон н цих электродов 5 и 6 происходит смещение частиц на величину, пропорциональную их радиусу. В результате часть аэрозольных частиц, попавших в пространство между электродами 7 и 8 измерительной камеры, наводит на электрод 8 зар д, величина которого пр мо пропорциональна объемной концентрации измер емого потока аэрозол . Полученный сигнал подаетс  на преобразователь 11, прокалиброванный с учетом известного значени  плотности аэрозольных частиц. С выхода усилител  11 сигнал, пропорциональный массовой концентрации аэрозол , поступает на вход блока 17 вычислени  массы аэрозолей. Коронные токи, cHHMaetvMe с секций наружного электрода 3 зар дной камеры, усиливаютс  блоками 12 и 13 усилени  и далее вычисл етс  их отношение в блоке 14 делени , что обеспечивает независимость процесса измерени  от параметров среды (температуры, влахсности, концентрации аэрозол  и т.д.). С бло ,ка 14 делени  сигнал подаетс  на .вход блока. 15 сравнени , на другой вход которого от задатчика 16 отношени  коронных токов подаетс  опорный сигнал, соответствующий заданной сксЗрости потока аэрозол . Поскольку при изменении скорости потока аэрозол  происходит перераспределение тока короны между секци ми зар дной камеры из-за наличи  сноса ионов., увлекаемых потоком воздуха, с выхода блока 15 сравнени  снимаетс  разностный сигнал, пропорциональный текущей скорости потока аэрозол , который поступает на другой вход блока 17 вычислени  массы аэрозолей, где умножаетс  сигнал, пропорциональный массовой концентрации аэрозол , и на вход высоковольтного модул тора 9. в модул торе по входному сигналу регулируетс  уровень посто нной составл нвдей выхо.дного напр жени  V дл  корректировки величины сноса ионов при изменении скорости пото ка , фиг. 2), что обеспечивает расширение дин-амического диапазона измерени  скорости потока аэрозол . В блоке 17 формируетс  сигнал, пропорци-. опальный текущему значению массы аэрозольных выбросов, а при его дополнительном интегрировании процорциональный суммарному значению масс аэрозолей в течение необходимого ин тервала времени. Таким образом, предлагаемое устройство дл  измерени  концентрации аэрозольных выбросов може. быть использовано дл  экспресс-контрол  текущим и суммарным значени ми массы аэрозолей в газоходах промышленных предпри тий. Формула изобретени  --Устройство дл  измерени  концент рации аэрозолей/ содержащее установ ленные в газоходе последовательно по потоку аэрозол  зар дную камеру, включающую внутренний, соединенный с высоковольтным модул тором, и наружный электроды, отклон ющие элект роды) один из которых подключен к источнику посто нного напр жени , а другой - к шине нулевого потенциала индукщюнную измерительную камеру. подключенную к преобразователю,отличающеес  тем, что,с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет измерени  массы аэрозолей, наружный электрод зар дной камеры выполнен в виде двух секций, разделенных изол тором, и в устройство введены два блока усилени , блок делени , блок сравнени , блок вычислени  массы аэрозолей и задатчйк отношени  коронных токов, подключенный к первому входу блока сравнени , второй вход которого подьслючен к выходу блока делени , соединенного через блоки усилени  с секци ми наружного электрода зар дной камеры, выход блока сравнени  подключен к входу высоковольтного модул тора и к первому входу блока вычислени  массы аэрозолей, второй вход кoтopo го подключен к выходу преобразовател  . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.За вка Франции 2388268, кл. G 01 N 1/24, 1978. 20 new aerosols in the gas duct in series with the aerosol charging chamber, including internal, connected to a high voltage modulator, and external electrodes, deflecting electrodes, one of which is connected to a constant voltage source, and the other to a zero potential bus, and an induction measuring chamber connected to the transducer, the outer electrode of the charging chamber is made in two sections, separated by an insulator, and two amplification units, a dividing unit, a comparison unit, a mass calculating unit are inserted into the device The aerosols and the corona current ratio adjuster connected to the first input of the comparator unit, the second input of which is connected to the output of the dividing unit connected through amplification units to the external electrode sections of the charging chamber, the output of the comparator unit is connected to the input of the high voltage modulator and to the first input of the unit calculating the mass of aerosols, the second input of which is connected to the output of the transducer. Measuring the volume concentration of the dispersed phase of the aerosol flow with continuous measurement of the flow rate by determining the redistribution of the corona current between the sections of the outer electrode of the charging chamber achieved by the proposed design of the charging chamber and introducing into the device new units, determines the current and total mass of aerosols. FIG. 1 schematically shows the proposed device; in fig. the curve of the dependence of the change in the flow velocity of the aerosol V over time and the corresponding curve of the change in the output voltage of the high voltage modulator and. A device for measuring the concentration of aerosols contains an aerosol charging chamber installed sequentially in the duct 1, comprising an internal electrode 2, made in the form of a needle, and an external electrode 3, made in the form of two sections, separated by an insulator 4, deflecting electrodes 5 and b and an individual measuring chamber containing electrodes 7 and 8. In addition, the device contains a high voltage modulator 9, a constant voltage source 10, a converter 11, amplification blocks 12 and 13, a division block 14, a time block 15 , tasks 16 .otnosheni corona currents and calculating unit 17 Maes aerosols. To determine the current value of the aerosol mass, the aerosol mass calculating unit 17 is designed as a multiplier. If it is necessary to determine also the value of the total mass of aerosols during the required time interval, an additional integrator is entered into block 17 for calculating the mass of aerosols. The device works as follows. From the high-voltage modulator 9 to the internal. Electrode 2 of the charge chamber, the pulse unipolar signal from FIG. 2) a corona discharge arises between the inner electrode 2 and the outer electrode 3 of the charge chamber, ionizing the interelectrode gap. Packs of charged particles are formed from the flow of aerosol entering the gas duct 1 in the charging chamber, which then passes between the deflecting electrodes 5 and 6 into the induction measuring chamber. In the charge chamber, aerosol particles acquire a charge proportional to the square of their radius. In an electrostatic field deflection of the electrodes 5 and 6, the particles shift by an amount proportional to their radius. As a result, part of the aerosol particles trapped in the space between the electrodes 7 and 8 of the measuring chamber induces a charge on the electrode 8, the value of which is directly proportional to the volume concentration of the measured aerosol flux. The resulting signal is applied to a transducer 11 calibrated with a known value of the density of aerosol particles. From the output of amplifier 11, a signal proportional to the mass concentration of the aerosol is fed to the input of the block 17 for calculating the mass of aerosols. The corona currents, cHHMaetvMe from the sections of the outer electrode 3 of the charging chamber, are amplified by amplification blocks 12 and 13, and their ratio is then calculated in division block 14, which ensures that the measurement process is independent of environmental parameters (temperature, intensity, aerosol concentration, etc.). ). With a block of 14 divisions, the signal is applied to the input of the unit. 15 comparison, to the other input of which a reference signal is supplied from the setting device 16 for the ratio of corona currents, which corresponds to the specified flow rate of the aerosol. Since a change in the corona current between sections of the charging chamber occurs due to the presence of ions drifting along with the flow of air, the difference signal proportional to the current flow rate of the aerosol that goes to another input of the block 17 is removed from the output of block 15 calculating the mass of aerosols, where the signal is proportional to the mass concentration of the aerosol, and the input level of the high-voltage modulator 9 is adjusted at the modulator by the input signal He was the Nvdey output voltage V for adjusting the amount of ion drift as the flow velocity changes; FIG. 2), which provides an extension of the dinamic range for measuring the flow rate of an aerosol. In block 17, a signal is generated, proportional to. It is opalized to the current value of the mass of aerosol emissions, and with its additional integration, it is proportional to the total value of the mass of aerosols for the required time interval. Thus, the proposed device for measuring the concentration of aerosol emissions can. be used for express control of current and total mass of aerosols in gas ducts of industrial enterprises. Claims of the invention —A device for measuring the aerosol concentration / containing a charge chamber installed sequentially in the duct in an aerosol, comprising an internal one connected to a high-voltage modulator and external electrodes deflecting electrodes, one of which is connected to a constant source voltage, and the other to the potential-zero bus, an inductive measuring chamber. connected to the converter, characterized in that, in order to expand the functionality of the device by measuring the mass of aerosols, the outer electrode of the charging chamber is made in two sections separated by an insulator, and two amplification units, a dividing unit, a comparison unit, are inserted into the device, a unit for calculating the mass of aerosols and a corona currents predatory ratio, connected to the first input of the comparator unit, the second input of which is connected to the output of the division unit connected through amplification units to the external electric sections ode of the charging chamber, the output of comparator unit is connected to the input of the modulator and the high voltage to the first input unit for calculating the mass of aerosols kotopo second input connected to the output of the converter. Sources of information taken into account in the examination 1. For France of France 2388268, cl. G 01 N 1/24, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 40912, кл. G 01 N 27/62, 1972.2. USSR author's certificate number 40912, cl. G 01 N 27/62, 1972.
SU813315217A 1981-07-09 1981-07-09 Device for measuring aerosol concentration SU983517A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813315217A SU983517A1 (en) 1981-07-09 1981-07-09 Device for measuring aerosol concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813315217A SU983517A1 (en) 1981-07-09 1981-07-09 Device for measuring aerosol concentration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU983517A1 true SU983517A1 (en) 1982-12-23

Family

ID=20968339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813315217A SU983517A1 (en) 1981-07-09 1981-07-09 Device for measuring aerosol concentration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU983517A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104729968A (en) * 2015-04-16 2015-06-24 重庆梅安森科技股份有限公司 Online monitoring system and test method for dust concentration

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104729968A (en) * 2015-04-16 2015-06-24 重庆梅安森科技股份有限公司 Online monitoring system and test method for dust concentration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3763428A (en) Simultaneous measurement of the size distribution of aerosol particles and the number of particles of each size in a flowing gaseous medium
US3114877A (en) Particle detector having improved unipolar charging structure
US3449667A (en) Electrogasdynamic method and apparatus for detecting the properties of particulate matter entrained in gases
US4556849A (en) Apparatus for measuring the grain-size composition of powders
SU983517A1 (en) Device for measuring aerosol concentration
US4193296A (en) Method and an instrument for the measurement of the flow rate of gases based on ionization
GB2374671A (en) Methods to improve electrostatic particle measurement
SU748192A1 (en) Method of determining volumetric concentration of aerosol dispersed phase
US4167114A (en) Device for measuring the mass flow or flow rate of a gas
SU832424A1 (en) Device for fine particle size analysis of aerosols
FI74351C (en) ANORDNING FOR THE MAINTENANCE OF PARTICULATE SAFETY WITH POWDER.
SU1035477A1 (en) Method of determination aerosol spectral composition by particle size
SU693165A1 (en) Device for measuring aerosol dispersed phase mass
SU1619140A1 (en) Device for measuring dispersed composition of aerosols
SU1383152A1 (en) Device for measuring dispersion composition of aerosols
RU2395075C1 (en) Device for measuring concentration of aerosols
SU693163A1 (en) Device for determining microconcentrations of dust in air
GB1512235A (en) Electronic flow gauge
SU857790A1 (en) Method and device for determination of aerosol concentration
SU842494A1 (en) Device for measuring aerosol dispersion phase concentration
SU868478A1 (en) Electroinduction-type dust content meter
SU1100538A1 (en) Method of measuring average size of aerosol particles
SU805127A1 (en) Method of aerosole dispesion analysis
US3522429A (en) Device for the measurement of the ion current reaching the photographic plate of a particle spectroscope using mass separation by a magnetic field
SU911230A1 (en) Adaptive dust meter