УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА

Полезная модель относится к области охраны труда, в частности к приборам для измерения запыленности воздуха.
Известно устройство для определения запыленности воздуха, содержащее входной патрубок, герметично соединенный с камерой, в которой установлен фильтр, соединенный с камерой выходной патрубок, регистрирующую аппаратуру, причем фильтр с помощью крепежного элемента герметично установлен в торце дополнительно введенного в устройство эластичного рукава, противоположный конец которого герметично соединен с входным патрубком, причем крепежный элемент выполнен с возможностью перемещения внутри камеры и снабжен указателем положения, связанным с регистрирующей аппаратурой, (см авт. свид. СССР №1627924, кл. G01N 15/02, опублик. 1991 г.)
Недостатком данного устройства является невозможность определения запыленности воздуха в динамике процесса, т.е. определение концентрации в конкретный момент времени.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является устройство контроля запыленности воздуха, включающее входной патрубок, камеру, фильтр, регистрирующую аппаратуру, внутри камеры установлен чувствительный элемент датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединен с соответствующим входом микропроцессорного блока контроля, при этом между камерой и двусторонней задвижкой с укрепленной на ней фильтром и входным патрубком, подсоединенным к ней, расположен ротаметр, а с другой стороны входного патрубка подсоединена воздуходувка, (см. патент №2147739, G01N 15/02, опуб. 2000 г.)
Недостаток данного устройства:
Отсутствие непрерывного контроля запыленности воздуха из-за необходимости постоянной калибровки устройства, что может снизить точность определения концентрации пыли в воздухе.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель является повышение точности определения концентрации пыли в воздухе.
Поставленная задача достигается тем, что устройство контроля запыленности воздуха, содержащее входной патрубок, камеру, фильтр, регистрирующую аппаратуру, внутри камеры установлен чувствительный элемент датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединен с соответствующим входом микропроцессорного блока контроля, при этом между камерой и двусторонней задвижкой с укрепленной на ней фильтром и входным патрубком, подсоединенным к ней, расположен ротаметр, а с другой стороны входного патрубка подсоединена воздуходувка, в отличие от прототипа устройство дополнительно снабжено блоком сравнения показаний, содержащим камеру, входной патрубок, соединенный с одной стороны с воздуходувкой, а с другой стороны с ротаметром, внутри камеры установлен чувствительный элемент датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединен с дополнительным входом микропроцессорного блока контроля.
Новые существенные признаки - блок сравнения показаний, содержащий камеру, входной патрубок, соединенный с одной стороны с воздуходувкой, а с другой стороны с ротаметром, внутри камеры установлен чувствительный элемент датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединен с дополнительным входом микропроцессорного блока контроля в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата, заключающегося в том, что предлагаемое устройство дает возможность повысить точность определения концентрации пыли в воздухе за счет того, что в ней дополнительно имеется блок сравнения показаний, содержащий камеру, входной патрубок, соединенный с одной стороны с воздуходувкой, а с другой стороны с ротаметром, внутри камеры установлен чувствительный элемент датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединен с дополнительным входом микропроцессорного блока контроля.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено устройство контроля запыленности воздуха.
Устройство контроля запыленности воздуха содержит воздуходувку 1, которая соединяется с ротаметром 2 посредством входного патрубка 3, причем между входным патрубком 3 и ротаметром 2 расположена двухсторонняя задвижка 4, с одной стороны которой укреплен фильтр 5. Ротаметр 2 сообщается с камерой 6, внутри которой установлен чувствительный элемент 7 датчика диэлектрической проницаемости среды 8 в виде пластин конденсатора, причем датчик диэлектрической проницаемости среды своим электрическим выходом соединен с соответствующим входом микропроцессорного блока контроля 9, который включает в себя микропроцессор 10, к входу которого подключена цепь начальной установки 11, а его выходы соединены с системной магистралью 12 посредством буфера 13 и схемы формирования управляющих сигналов 14, кроме того, к системной магистрали 12 подключен блок оперативной памяти 15 и блок постоянной памяти 16, дешифратор устройств 17, программируемый таймер 18 и порт ввода-вывода информации 19. Индикатор 20, динамическая головка 21 и клавиатура 22 соединены с системной магистралью 12 через контроллер индикации 23, контроллер звуковой сигнализации 24 и контроллер клавиатуры 25 соответственно. Камера 6 на выходе имеет редукционный клапан 26. Воздуходувка 1 работает от электродвигателя 27, который подключен к блоку питания 28. К дополнительному порту ввода-вывода информации 29 микропроцессорного блока 9 подсоединен блок сравнения показаний 30, в котором воздуходувка 31 соединяется с ротаметром 32 посредством входного патрубка 33. Ротаметр 32 связан с камерой 34, внутри которой установлен чувствительный элемент 35 датчика диэлектрической проницаемости среды 36 в виде пластин конденсатора.
Камера 34 на выходе имеет редукционный клапан 37. Воздуходувка 31 работает от электродвигателя 38, который подключен к блоку питания 39.
Устройство контроля запыленности воздуха работает следующим образом.
Перед началом работы вводятся значения предельно допустимой концентрации (ПДК) пыли, соответствующие данной рабочей зоне, в микропроцессорный блок контроля 9 с клавиатуры 22 и дублируются на индикаторе 20. С помощью программируемого таймера 18 устанавливается временной режим работы устройства. На двухстороннюю задвижку 4 устанавливается фильтр 5.
Воздух, нагнетаемый воздуходувкой 1, очищается фильтром 5 от пыли и поступает в ротаметр 2, которым измеряется расход очищенного воздуха (в л/мин). Воздух проходит в камеру 6 между пластинами конденсатора чувствительного элемента 7 датчика диэлектрической проницаемости среды 8 и выходит через редукционный клапан 26 в атмосферу. При пропускании очищенного воздуха между пластинами конденсатора чувствительного элемента 7 датчика диэлектрической проницаемости среды 8 значения диэлектрической проницаемости среды соответствует влажности и температуре воздуха в данный момент времени. При изменении диэлектрических свойств среды сигнал от датчика диэлектрической проницаемости среды 8 поступает через порт ввода-вывода информации 19 в блок оперативной памяти 15. Данное значение диэлектрической проницаемости среды принимается за нулевую концентрацию пыли в воздухе и заносится в блок постоянной памяти 16.
ПДК
n+
Одновременно с этим запыленный воздух поступает в камеру 34, проходит между пластинами конденсатора чувствительного элемента 35 датчика диэлектрической проницаемости среды 36. Частицы пыли, находящиеся в потоке воздуха, изменяют диэлектрические свойства среды. При этом сигнал от чувствительного элемента 35 датчика диэлектрической проницаемости среды 36 поступает через дополнительный порт ввода-вывода информации 29 в блок оперативной памяти 15. Далее по программе, хранящейся в блоке постоянной памяти 16, и сигналам, поступающим от датчика диэлектрической проницаемости среды 8 и блока сравнения показаний 30, микропроцессором 10 вычисляется разница текущих значений сигналов. По разнице данных сигналов определяется запыленность воздуха согласно таблице соответствия, находящейся в блоке постоянной памяти 16. Микропроцессором 10 каждое полученное значение концентрации пыли (К) сравнивается с К и подсчитывается число выходов за границу ПДК. После формирования массива из N точек микропроцессором 10 производится оценка запыленности воздуха на рабочем месте:
где  - средняя относительная длительность нахождения контролируемого параметра в поле заданного допуска;
n - число выбросов за поле допуска в течение определенного интервала времени;
N - число измерений.
При получении оценки ниже требуемого уровня  на индикаторе 20 появляется соответствующая надпись, сопровождаемая звуковым сигналом, предупреждающим о превышении ПДК по запыленности воздуха. На основании данного сигнала должны приниматься меры, направленные на снижение запыленности воздуха.
Контроль запыленности воздуха производится непрерывно в течение определенного промежутка времени, заданного программируемым таймером 18.
Таким образом, предложенное устройство контроля запыленности воздуха позволяет обеспечить непрерывный контроль запыленности воздуха, за счет того, что устройство дополнительно снабжено блоком сравнения показаний, содержащим камеру, входной патрубок, соединенный с одной стороны с воздуходувкой, а с другой стороны с ротаметром, а внутри камеры установлен чувствительный элемент датчика диэлектрической проницаемости среды, электрический выход которого соединен с дополнительным входом микропроцессорного блока контроля.