Устройство для определения весовой и активной концентрации аэрозоля
286264
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 421, 4/16
Заявлено 09.XII.1965 (№ 1042136/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 10.XI.1970. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 8.1.1971
МПК G 01п
УДК 531.758(088.8) йомитет оо лелем ивобретеиий и открытий
GpH Совете Министров
СССР
Авторы изобретения В. Г. Бабич, А. К. Курский, К. П. Марков, Н. В. Рябов и К. Н. Стась--- — --- ---Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСОВОЙ И АКТИВНОЙКОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЯ
H((+ 1 .V ;Н(А, 08—
20 4п — (R+ ) Ем Л
Лтф Ьяп
Аф Ап
Изобретение относится к измерительным устройствам, предназначенным для контроля загрязненности воздуха.
Известно устройство для определения весовой и активной концентрации аэрозоля, состоящее из пробоотборника и измерительного блока. Устройство содержит фильтрующую ленту, помещенную между источником бетачастиц и детектором излучения, подвижной экран для полного поглощения излучения источника, лентопротяжный механизм, схему регистрации интенсивности излучения и устройство ля прокачки газа через фильтр. Определение запыленности воздуха проводят путем измерения количества бета-частиц, поглощенных осажденной на фильтре пылью. При измерении собственной активности пробы источник бета-частиц закрывают экраном.
Однако это устройство обладает недостаточной чувствительностью и не может обеспечить экспрессных измерений на уровне — 1мг/сме.
Для устранения влияния колебаний толщины фильтрующей ленты на точность измерения количества осажденной пыли используют реверсивный механизм для перемещения фильтра от детектора излучения к месту отбора пробы и обратно, что значительно усложняет конструкцию. Устройство лишено приспособлений для уменьшения влияния собственной активности пробы при большой радиоактивности воздуха (например, при измерении в условиях подземных горных выработок).
Предлагаемое устройство отличается тем, что детектор излучения, снабженный коллпматором, размещен внутри газозаборного канала с предохранительной сеткой, а источник излучения, которым является альфа-активный препарат, снабжен механизмом для вывода его из газозаборного канала.
10 Это позволяет повысить точность и чувствительность измерений и упростить конструкцию.
Для обеспечения оптимальной чувствительности и линейной зависимости показаний прибора от количества осажденной пыли расстоя15 ние по оси газозаборного канала между активной поверхностью источника и поверхностью детектора выбрано из соотношений; де R — радиус детектора, см;
25 r — радиус источника, см;
А, — пробег альфа-частиц в воздухе, см;
Н вЂ” расстояние между детектором и источником, см;
Лтф — разброс по толщине фильтрующих
30 элементов, мг/сме;
286284
20
h H m;
)/ У 1,А,, А;
А,(Й+ ), А,— (Я+ r) щ А;
; Н(А, 0,8—
Лт
3 альфа-частиц в фильтре, А4, — пробег мг/см ;
Лт„— наибольшая измеряемая навеска пыли, мг/см .
А„— пробег альфа-частиц в материале пыли, мг/см ; т, — толщина каждого из поглотителей, расположенных между источником и детектором, мг/с и -, А, — пробег альфа-частиц в каждом из этих поглотителей, мг/см .
Для уменьшения влияния собственной активности отобранной пробы на точность измерения весовой концентрации пыли коллнматор, установленный между фильтрующим элементом и детектором излучения, изготовлен в виде поглощающей альфа-частицы пластичы с отверстиями, причем толщина пластины h u диаметр отверстий d выбраны из соотношения:
Кроме того, предохранительная сетка, поддерживающая фильтрующий элемент в газозаборном канале, выполнена в виде нескольких проволок, натянутых параллельно одна другой в направлении перемещения фильтрующего элемента.
На чертеже изображена принципиальная схема устройства.
В корпусе 1 устройства размещены газозаборный канал 2, имеющий верхнюю и нижнюю части с окном 8 и предохранительной сеткой 4 и соединенный с устройством для прокачки воздуха (газа), сменный фильтрующий элемент 5 (например, в виде фильтрующей ленты), механизм б перемещения фильтрующего элемента, источник 7 альфа-частиц, механизм
8 вывода источника из газозаборного канала, детектор 9 излучения с коллиматором 10, расположенный в газозаборном канале непосредственно под окном канала, электронная схема
11 регистрации интенсивности излучения и показывающий прибор 12.
Устройство работает следующим образом.
Над окном 8 газозаборного канала 2 устанавливают чистый фильтрующий элемент 5, который для удобства может быть выполнен в виде ленты, намотанной на бабины и передвигаемой при смене кадра с помощью механизма б. В верхнюю часть газозаборного канала
2 вводят источник 7. Часть альфа-частиц попадает в детектор 9, и с помощью электронной схемы 11 и показывающего прибора 12 определяют интенсивность излучения. После этого механизмом 8 выводят источник из газозаборного канала 2 и путем прокачки газа через фильтрующий элемент производят отбор пробы аэрозоля.
По окончании забора пробы снова вводят в газозаборный канал источник альфа-частиц и измеряют интенсчвность излучения, прошедшего через фильтрующий элемент с осадком пыли. Разность этих двух измерений, вызванная увеличением толщины фильтрующего эле25
65 мента за счет накопления на нем пыли, служит мерой весовой концентрации аэрозоля.
Активную концентрацию аэрозоля определяют путем измерения активности отобранной пробы при выведенном из газозаборного канала 2 источника 7 альфа-частиц.
Для уменьшения влияния собственной активности пробы на точность измерения весовой концентрации аэрозоля детектор 9 излучения снабжен коллиматором 10 в виде поглощающей альфа-частицы пластины с отверстиями.
Поддерживание фильтрующего элемента 5, в газозаборном канале осуществляется предохранительной сеткой 4, выполненной в виде нескольких проволок, натянутых параллельно одна другой в направлении перемещения фильтрующего элемента.
Предмет изобретения
1. Устройство для определения весовой и активной концентрации аэрозоля, содержащее фильтрующий элемент с механизмом перемещения и системой прокачки воздуха (газа), помещенный между источником и детектором излучения, схему регистрации интенсивности излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений и упрощения конструкции, детектор излучения, снабженный коллиматором, размещен внутри газозаборного канала с предохранительной сеткой, а источник излучения, которым является альфа-активный препарат, снабжен механизмом для вывода его из газозаборного канала.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между активной поверхностью источника и поверхностью детектора выбрано из соотношений: где R — радиус детектора, см;
r — радиус источника, см;
А, — пробег альфа-частиц в воздухе, см, Н вЂ” расстояние между детектором и источником, см;
Лтф — разброс по толщине фильтрующих элементов, мг/см ;
Аф — пробег альфа-частиц в фильтре, мг/см ;
Лт, — наибольшая измеряемая навеска пыли, мг/см ;
А„— пробег альфа-частиц в материале пыли, мг cilt2; т, — толщина каждого из поглотителей, расположенных между источником и детектором, мг с,ll - ;
А, — пробег альфа-частиц в каждом из этих поглотителей, мг/см .
286264
Составитель Л. Рутштейн
Редактор Н. Корченко Текред Т. П. Курилко Корректор T. А. Абрамова
Заказ 3851!3 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4(5
Типография, пр. Сапунова, 2
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияния собственной активности отобранной пробы на точность измерения весовой концентрации пыли, коллиматор, установленный между фильтрующим элементом и детектором излучения, изготовлен в виде поглощающей альфа-частицы пластины с отверстиями, причем толщина пластины h u диаметр отверстий d выбраны из соотношения:
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что
5 предохранительная сетка, поддерживающая фильтрующий элемент в газозаборном канале, выполнена в виде нескольких проволок, натянутых параллельно одна другой в направлении перемещения фильтрующего элемента.
