Устройство контроля оптической плотности потока

Номер документа 6420170031

РУБРИКА:
6. Патентное дело, изобретательство, рационализаторство

РУБРИКА ГРНТИ:
50.09.47. Устройства управления и регулирования

АТРИБУТЫ:
Отрасли: приборостроение
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 2538417
Автор (принявший орган): ФБУ ГосНИИЭНП, 410002, г.Саратов, ул.Московская, д. 66; тел./факс: (8452) 48-96-56; e-mail: info@sar-ecoinst.org; Рейтер А. А., Радюшкин Ю.Г., Журавлева Л.Л., Пинкас М.В.
Дата: 12.01.2015
Регион: Саратовская область
Источник информации: http://ecoinst64.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

 Изобретение относится к устройствам для определения объемной концентрации мелкодисперсных взвешенных частиц в потоке жидкости или газа по измерению оптической плотности потока и может быть использовано для непрерывного контроля процессов очистки воды в биологических очистных сооружениях, дымовых и пылегазовых потоков, химических и других производств. Проточная измерительная ячейка устройства выполнена в виде усеченного прозрачного или с прозрачными окнами конуса, в который вставлен и зафиксирован на заданном расстоянии от стенок ячейки сплошной или пустотелый прозрачный стержень конической формы таких размеров и таким образом, что разность квадрата внутреннего радиуса ячейки и квадрата наружного радиуса прозрачного стержня, измеренных в одном сечении ячейки, постоянна для всех сечений ячейки. Источник света содержит делитель светового потока, обеспечивающий сканирование световым лучом сечений ячейки по всей длине ячейки, а фотоприемник выполнен в виде линейки отдельных фотоприемников, содержащей как минимум два независимых фотоприемника. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерений путем устранения погрешности непрерывного измерения оптической плотности потока жидкой или газовой среды, обусловленной образованием налета из содержащихся в потоке частиц на внутренней поверхности ячейки, и расширение функциональности устройства. Поставленная задача решается тем, что контролируемый поток жидкой или газовой среды (или эквивалентную часть потока) пропускают через ячейку, представляющую собой прозрачный или с прозрачными окнами усеченный конус, внутри которого располагается прозрачный сплошной или пустотелый стержень конической формы, оптическая плотность которого априори известна и габариты которого задаются внутренними габаритами ячейки.

 

Устройство состоит из проточной конической ячейки 1, подсоединяемой через переходники и переключающую арматуру (на рисунке не показаны) к соответствующему трубопроводу, источника света 2 (лампа накаливания с рефлектором, светодиод или лазер), делителя 3 светового потока 4, линейки (блока отдельных независимых фотоприемников) 5. Источник света (делитель светового потока) и линейка (блок) фотоприемников (фотоэлементов) расположены параллельно ячейке (потоку) на противоположных сторонах измерительной ячейки (фигура 1). Внутрь конической ячейки 1 вставлен конический стержень 6 (в вариантном исполнении пустотелый). Линейка фотоприемников подключается к блоку обработки сигнала (анализатору оптоэлектрического сигнала) - на рисунках не показан.

 

На фигуре 2 показан продольный разрез этой ячейки. Конический стержень-вставка 6 зафиксирован внутри ячейки фиксаторами 7, обеспечивающими необходимый зазор 8 между стенками 9 ячейки 1 и внешней поверхностью стержня 6. Стенки 9 ячейки 1 и конический стержень-вставка 6 выполнены из прозрачных материалов с фиксированными оптическими плотностями.

Устройство работает следующим образом. Измерительная ячейка 1 со вставленным в нее вкладышем 6 с помощью переходников, в зависимости от объемных скоростей потока, вставляется в разрыв трубопровода или подключается параллельно потоку жидкой или газовой субстанции, содержащей взвешенные микрочастицы, концентрацию которых необходимо контролировать. Поток пускают через ячейку в зазор 8 между стенками 9 ячейки 1 и конической вставкой 6. При параллельном подключении, с помощью переключающей арматуры через ячейку пускают эквивалентную часть потока. Одновременно включают источник света 2, делитель светового потока 3, линейку фотоприемников 5 и блок обработки оптоэлектрического сигнала. Делитель светового потока 3 направляет локальные световые лучи 4 минимум через два разных сечения ячейки 1. По выходу из ячейки локальные световые лучи попадают на отдельные фотоприемники линейки фотоприемников (каждый луч на свой независимый фотоприемник). Техническим результатом применения предлагаемого устройства в сравнении с прототипом является:

- уменьшение до нуля влияния загрязнения внутренних поверхностей ячейки налетом из содержащихся в потоке частиц, что обеспечивает повышение точности (достоверности) измерений концентраций частиц в объеме потока;

- а также возможность контроля различных сред как жидких, так и газовых (дымовых, пылевых), что означает расширение функциональности устройства.