АНАЛИЗАТОР АЭРОЗОЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к области аналитической техники, а именно, к средствам автоматического анализа аэрозолей и содержания паров и газов в воздухе.
Известен анализатор аэрозолей (Коган Я.И. ДАН СССР. 1971, т.197 №1, с.121-124), содержащий смеситель, проточную емкость, измерительную и сравнительную кюветы, фотоэлементы, нуль-гальванометр, регулируемую диафрагму, а также зеркальный отражатель, источник света, линзу. Оценка концентрации аэрозоля происходит в результате нарушения равновесия мостовой схемы, при котором в диагонали моста возникает ток, величина которого замеряется потенциометром.
Недостатком этого анализатора является невысокая чувствительность, а также необходимость увеличения частиц аэрозоля с целью лучшего их детектирования.
Наиболее близким техническим решением является анализатор аэрозолей (Акваметрия. Митчелл Дж., Смит Д.М.: Химия, 1980, с.600), содержащий цилиндрическую проточную камеру, снабженную входным штуцером анализируемого потока и выходным штуцером, в одном торце корпуса которой размещен источник электромагнитного излучения, подключенный к источнику электропитания, приемник излучения, выход которого подключен к электронному усилителю, и потенциометр.
Недостатком данного анализатора является относительно низкая чувствительность измерения.
Задачей полезной модели является обеспечение селективного измерения концентрации газов и паров.
Технический результат повышение чувствительности измерении.
Поставленная задача и указанный технический результат достигается за счет того, что в анализаторе аэрозолей, содержащем цилиндрическую проточную камеру, снабженную входным штуцером анализируемого потока и выходным штуцером, в одном торце корпуса которой размещен источник электромагнитного излучения, подключенный к источнику электропитания, приемник излучения, выход которого подключен к электронному усилителю и потенциометр, согласно полезной модели входной штуцер анализируемого потока снабжен капилляром, размещенным по оси камеры в ее внутренней полости, источник излучения выполнен в виде светодиодов, размещенных в торце камеры симметрично вокруг капилляра с возможностью распространения излучения в ее внутреннею полость, а приемник излучения выполнен в виде фотодиодов, размещенных в сквозных отверстиях, выполненных по периметру корпуса камеры так, что их оптические оси расположены в одной плоскости перпендикулярно оси камеры, причем входной штуцер анализируемого потока снабжен дополнительным каналом, выполненным в виде сопла, размещенного соосно с этим штуцером, и снабженным дополнительным входным штуцером вспомогательного потока, а фотодиоды подключены к электронному усилителю последовательно.
Такая конструкция анализатора позволяет использовать в качестве источника излучения - параллельно включенные светодиоды, а в качестве приемника излучения - последовательно соединенные фотодиоды, что обеспечивает возможность повышения чувствительности анализатора и позволяет определить концентрацию частичек аэрозоля, поступивших в камеру, так и формировать аэрозоль непосредственно в камере анализатора в результате химической реакции и измерять селективно концентрацию газов и паров.
По сравнению с прототипом заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их взаимном расположении.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема аэрозольного анализатора показана; на фиг.2 схема расположения светодиодов; на фиг.3 - схема размещения фотодиодов.
Анализатор аэрозолей содержит цилиндрическую проточную камеру 1, снабженную входным штуцером 2 анализируемого потока и выходным штуцером 3. В одном из торцов корпуса размещен источник 5 электромагнитного излучения, подключенный к источнику 6 электропитания. Выход приемника 7 излучения подключен к электронному усилителю 8 и потенциометру 9. Входной штуцер 2 анализируемого потока снабжен капилляром 10, размещенным по оси 11 камеры 1 в ее внутренней полости 12. Источник 5 излучения выполнен в виде светодиодов, размещенных в торце камеры 1 симметрично вокруг капилляра 10 с возможностью распространения излучения в ее внутреннею полость 12. Приемник 7 излучения выполнен в виде фотодиодов, размещенных в сквозных отверстиях 13, выполненных по периметру корпуса камеры 1 так, что их оптические оси расположены в одной плоскости 14 перпендикулярной оси 11 камеры 1. Входной штуцер 2 анализируемого потока снабжен также дополнительным каналом 15, выполненным в виде сопла, размещенного соосно с этим штуцером 2, и снабженным дополнительным входным штуцером 16 вспомогательного потока. Фотодиоды приемника 7 подключены к электронному усилителю 8 последовательно.
Анализатор аэрозолей работает следующим образом. Через штуцер 2 анализируемый поток газа попадает в проточную камеру 12. Одновременно с этим в штуцер 16 подается вспомогательный поток газа. При смешивании этих двух потоков в полости 12 проточной камеры 1 в результате химической реакции образуется аэрозоль, протекающей между определяемым компонентом анализируемого потока и вспомогательным потоком. Частички аэрозоля рассеивают электромагнитные излучения светодиодов 5. Изменение рассеивания этого излучения определяет концентрация частичек аэрозоля и измеряется приемником 7. Сигнал приемника 7 прямо пропорционален концентрации частичек аэрозоля в газовой струе, образованной анализируемой и вспомогательными потоками. Электрический сигнал с приемника 7 попадает на электронный усилитель 8, сигнал которого измеряется и регистрируется потенциометром 9. Образовавшийся аэрозоль выводится из камеры 1 через штуцер 3.
Преимуществом предлагаемого технического решения является:
- возможность использования современной элементной базы;
- повышенная чувствительность
Предлагаемый анализатор может быть реализован на базе серийных источников света (светодиодов), приемников излучения видимого диапазона (фотодиодов) и стандартной аппаратуры измерения электронных сигналов.
Анализатор может найти применение в определении различных паров газа в химической или перерабатывающей промышленности, а также в медицинских клинических исследованиях.