CS239455B1 - Zapojení vyhodnocovací části měřiče prašnosti ovzduší - Google Patents

Abstract

Zapojení vyhodnocovací části měřiče prašnosti ovzduší řeší problém okamžitého automatického vyhodnoceni prašnosti ovzduší z výstupního signálu odběrové sondy, založené na světelná propustnosti filtru, přes který se Serpá konstantní množství zaprášeného vzduchu za jednotku času. Výstupní signál této odběrové sondy je úměrný množství prachu zachyceného filtrem, což odpovídá integrálu prašnosti ovzduší, údaj o okamžité prašnosti ovzduší se získá derivací průběhu výstupního signálu. Hodnota výstupního signálu z odběrové sondy se měří v krátkých časových intervalech a na konci každého intervalu se od ní odečítá hodnota výstupního signálu z předešlého intervalu, uložená dosud v první paměti. Rozdíl obou hodnot, úměrný střední hodnotě prašnosti ovzduší v tomto krátkém časovém intervalu, se ukládá do druhé paměti, kde je k dispozici na výstupu až do následujícího intervalu. Současně s vyhodnocením rozdílu obou hodnot se do první paměti uloží právě změřená hodnota výstupního signálu z odběrové sondy. Vynález lze využívat ke kontrole kvality čistoty ovzduší v uzavřených i volných pracovních prostorech, v potrubí s proudícími plyny, dále k úsporné regulaci zařízení z oboru zdravotní a tepelné techniky, větrání, klimatizaci atd.

Description

(54) Zapojení vyhodnocovací části měřiče prašnosti ovzduší

Zapojení vyhodnocovací části měřiče prašnosti ovzduší řeší problém okamžitého automatického vyhodnoceni prašnosti ovzduší z výstupního signálu odběrové sondy, založené na světelná propustnosti filtru, přes který se Serpá konstantní množství zaprášeného vzduchu za jednotku času.

Výstupní signál této odběrové sondy je úměrný množství prachu zachyceného filtrem, což odpovídá integrálu prašnosti ovzduší, údaj o okamžité prašnosti ovzduší se získá derivací průběhu výstupního signálu. Hodnota výstupního signálu z odběrové sondy se měří v krátkých časových intervalech a na konci každého intervalu se od ní odečítá hodnota výstupního signálu z předešlého intervalu, uložená dosud v první paměti.

Rozdíl obou hodnot, úměrný střední hodnotě prašnosti ovzduší v tomto krátkém časovém intervalu, se ukládá do druhé paměti, kde je k dispozici na výstupu až do následujícího intervalu. Současně s vyhodnocením rozdílu obou hodnot se do první paměti uloží právě změřená hodnota výstupního signálu z odběrové sondy.

Vynález lze využívat ke kontrole kvality čistoty ovzduší v uzavřených i volných pracovních prostorech, v potrubí s proudícími plyny, dále k úsporné regulaci zařízení z oboru zdravotní a tepelné techniky, větrání, klimatizaci atd.

Vynález se týká přístroje pro kontinuální měření prašnosti ovzduší, u něhož se řeší zapojení vyhodnocovací části.

Známé přístroje pro kontinuální měření prašnosti ovzduší, např. podle popisu autorského osvědčení SSSR č. 890166, jsou založeny na měření světelné propustnosti prostoru definované komory, kterou proudí zaprášený vzduch. Komora má dva zasklené průzory pro vstupní a výstupní světlo. Výstupní světlo se převádí fotočidlem na elektrický signál. Výhodou tohoto zařízení je, že výstupní signál je přímo úměrný prašnosti ovzduší. Nevýhodou tohoto zařízení je malá citlivost a přesnost, zatížená navíc chybou způsobenou usazováním prachu na sklech v průzorech uvnitř komory, čímž se snižuje světelná propustnost. Další známé odběrové sondy pro kontinuální měření prašnosti ovzduší podle čs. patentu č. 105 669 jsou založené na měření světelné propustnosti filtru, přes nějž se čerpá konstantní množství vzduchu za jednotku času. Vlivem postupného zaprašování filtru prachovými částicemi klesá jeho světelná propustnost rychlostí úměrnou množství prachových částic ve vzduchu až do úplné nepropustnosti světelného toku. Světelný tok ze zdroje konstantního záření propuštěný filtrem se fotočidlem převádí na elektrické napětí. Jeho hodnota měřená voltmetrem nebo registrovaná registračním zařízením je přímo úměrná množství prachu zachyceného na filtru.

Výhodou této metody např. tím, že se porovná rozbor prachových částic je větší citlivost a přesnost, možnost dodatečná kontroly měření hmotnost zaprášeného a nezaprášeného filtru a také možnost provést zachycených na filtru běžnými laboratorními metodami.

Nevýhodou uvedeného způsobu měření je, že průběh napětí na fotočidle neodpovídá okamžitému množství částic prachu ve vzduchu, ale je jeho integrálem. Údaje o okamžité prašnosti ovzduší, jež jsou úměrné strmosti registrovaného průběhu se musí dodatečně ze záznamu graficky vyhodnocovat pro každý časový okamžik. To znamená provádět grafickou derivaci průběhu podle času, oož bývá zdlouhavé. Tím je prakticky znemožněna okamžitá signalizace prašnosti ovzduší, a tím také možnost odvodit automatické ovládání větracích nebo odsávacích jednotek.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením vyhodnocovací části měřiče prašnosti ovzduší podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup fotočidle je spojen se vstupem analogově číslicového převodníku, na jehož výstup je paralelně připojen vstup hradla a jeden ze vstupů komparátoru. Na výstup hradla je paralelně připojena svými vstupy první paměl a druhá paměí. K výstupu první paměti je připojen druhý vstup komparátoru, na jehož výstup je připojen první řídicí vstup hradla. K výstupu druhé paměti je paralelně připojen číslicově analogový převodník s výtupem, který je analogovým výstupem vyhodnocovací části měřiče prašnosti ovzduší a nastavitelný ovládací stupen, k jehož výstupu je připojena signalizační a spínací jednotka. Synchronizační vstup analogově číslicového převodníku je připojen na první výstup řídicí a časovači jednotky. Na její druhý výstup je připojen druhý řídicí vstup hradla, na její třetí výstup je připojen nulovací vstup první paměti a na její čtvrtý výstup je připojen nulovací vstup druhé paměti. Nastavitelný ovládací stupeň může být připojen svým vstupem k výstupu číslicově analogového převodníku. Výstup pro registraci výstupního signálu v číslicovém tvaru může být připojen k výstupu druhé paměti.

Výhodou zapojení je, že výstupní elektrický signál je přímo úměrný prašnosti ovzduší a že umožňuje při překročení předem zvoleného stupně prašností v ovzduší spínat signalizační zřízení, např. světelné nebo zvukové aj., případně bu3 přímo, nebo přes stykač větrací nebo odsávací jednotky.

Využitím vynálezu k ovládání větracích jednotek v prostorech s proměnnou prašností dochází k úsporám energie, jednak tím, že větrací jednotky naběži trvale, a hlavnč tím, že při vypnutém větráni v otočném období klesají nároky na vytápění. Dále vynález umožňuje sledovat prašnost ovzduší pro účely bezpečnosti a ochrany zdraví při práci,pro technologické podmínky apod.

Nn připojeném výkresu je blokově znázorněn příklad zapojení měřiče prašnosti, zejména jeho vyhodnocovací Sásti podle vynálezu.

Odběrová sonda £ je tvořena zdrojem 2 konstantního záření, filtrem £,. fotočidlem £, čerpadlem £, jež čerpá zaprášený vzduch 6, přes prosvěcovaný filtr. K fotočidlu £ je připojen vstup analogově číslicového převodníku £, na jehož výstup je paralelně připojen vstup hradla 8 a jeden ze vstupů komparátoru 2· Na výstup hradla 8 je paralelně připojena první pamět £0 a druhá pamět ££. K výstupu první paměti 10 je připojen, druhý vstup komparátoru 2, na jehož výstup je připojen první řídicí vstup hradla 8. K výstupu druhé paměti 11 je paralelně připojen číslicově analogový převodník 13 s výstupem 14 a nastavitelný ovládací stupeň 16. k jehož výstupu je připojena signalizační a spínací jednotka 17. Synchronizační vstup analogově číslicového převodníku £ je připojen na první výstup řídicí a časovači jednotky 12. Na její druhý výstup je připojen druhý řídicí vstup hradla 8, na její třetí výstup je připojen nulovací vstup první paměti 10. a na její čtvrtý výstup je připojen nulovací vstup druhé paměti 11. Nastavitelný ovládací stupeň 16 může být připojen svým vstupem k výstupu číslicově analogového převodníku ££. Výstup 15 pro registraci výstupního signálu v číslicovém tvaru je připojen k výstupu druhé paměti ££.

Funkce zapojení podle vynálezu je následujcí: analogový signál z fotočidla £ invertovaný neznázorněným invertorem, ‘jež je přímo úměrný množství prachu aachyceného na filtru £, se- převádí analogově číslicovým převodníkem £ do číslicového tvaru. Výstup analogově číslicového převodníku £ tvoří čítač, jehož stav se neustále mění od nuly do hodnoty odpovídající vstupnímu analogovému signálu, např. převodník pracující na principu metody dvojí integrace.

Výstupní údaj analogově číslicového převodníku £ se v pravidelných časových intervalech, např. tříminutových, daných řídicí a časovači jednotkou 12. jenž na okamžik odblokuje druhý řídicí vstup hradla 8, porovnává komparátorem £ s výstupem první paměti 10 realizované čítačem. Jakmile je stav na výstupu analogově číslicového převodníku £ shodný s výstupem první paměti 10. odblokuje komparátor £ první řídicí vstup hradla £ a vzhledem k tomu, že je odblokovaný i jeho druhý řídicí vstup, hradlo 8 se otevře. Tlm se údaj z výstupu analogově číslicového převodníku £ dostane na paralelně zapojené vstupy první paměti 10 a druhé paměti ££. Stav první paměti 10 se tak doplní na konečný stav analogově číslicového převodníku £ na konci tohoto měřicího intervalu a zůstane nezměněn až do příštího měřicího intervalu. Druhá pamět 11. realizovaná opět čítačem, která je vždy současně s odblokováním druhého řídicího vstupu hradla 8 automaticky vynulována řídicí a ěasovací jednotkou 12. se naplní na údaj odpovídající rozdílu první paměti £0 a konečnému stavu analogově číslicovému převodníku £ na konci tohoto měřicího intervalu. Údaj v druhé paměti 11 zůstane zachován až do příštího měřicího intervalu a odpovídá přírůstku prachu na filtru £ během tohoto měřicího intervalu, to znamená střední hodnotě prašnosti ovzduší během tohoto měřicího intervalu, číslicový údaj z výstupu druhé paměti 11 se jednak číslicově analogovým převodníkem 13 převede na analogový tvar vyvedený na výstup 14 pro připojení indikačního a registračního zařízení, jednak se vyhodnotí v nastavitelném ovládacím stupni 16. který při překročení předvolené meze prašnosti svým výstupem sepne Spínací jednotku 17. ovládající signalizační a bezpečnostní zařízení.

•

Navrhovaný vynález může být využíván zdravotnicko-hygienickými orgány ke kontrole kvality pracovního a životního prostředí v uzavřených i volných prostorech, v proudících plynech atd., jako kontrolní ovladač k ekonomické regulaci elektrické a tepelné energie v oblasti vytápění a větrání průmyslových prostorů, výrobních i nevýrobnich, ke sledování koncentrací nebezpečných zplodin v ovzduší, k zajištění hospodárného provozu nejen ve strojírenských organizacích, ale prakticky ve všech· výrobních resortech.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení vyhodnocovací části měřiče praSnosti ovzduěí s odběrovou sondou sestavenou ze zdroje konstantního záření, filtru a fotočidla, vyznačené tím, že výstup fotočidla (4) je spojen se vstupem analogově číslicového převodníku (7), jehož výstup je paralelně připojen na vstup hradla (8) a jeden ze vstupů komparátoru (9), na výstup hradla (8) je paralelně připojena první pamšl (10) a druhá pamět (11), přičemž k výstupu první paměti (10) je připojen druhý vstup komparátoru (9), na jehož výstup je připojen první řídicí vstup hradla (8), k výstupu druhé paměti (11) je paralelně připojen číslicově analogový převodník (13) s výstupem (14) a nastavitelný ovládací stupeň (16), k jehož výstupu je připojena signalizační a spínací jednotka (17), a synchronizační vstup analogově číslicového převodníku (7) je připojen na první výstup řídicí a časovači jednotky ί12), na druhý její výstup je připojen nulovací vstup první paměti (10) a na čtvrtý její výstup je připojen nulovací vstup druhé paměti (11).
2. 2. Zapojení podle bodu 1. vyznačený tím, že nastavitelný ovládací stupen (16) je připojen k výstupu číslicově analogového převodníku (13).
3. 3. Zapojení podle hodu 1 a 2, vyznačený tím, že z výstupu druhé paměti (11) je vyveden výstup (15) s číslicovým tvarem výstupního signálu.