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Prüf- und Meßgerät zur Bestimmung des Abscheidegrades von hochwertigen
Schwebstoff-Filtern Die Erfindung betrifft ein Prüf- und Meßgerät zur Bestimmung
des Abscheidegrades von hochwertigen Schwebstoff-Filtern, die zum Schutz gegen gesundheitsgefährliche
mineralische, toxische und radioaktive Stäube sowie zum Schutz gegen Schwebstoffdampf-Gas-Gemische
vorgesehen sind. Selbstverständlich kann mit diesem Gerät der Abscheidegrad auch
bei den Schwebstoff-Filtern bestimmt werden, die auf Grund ihrer Beschaffenheit
nur einen Schutz gegen ungefährlichen jedoch belästigenden Staub bieten.
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Es sind Prüf- und Meßgeräte bekannt, bei denen sich der Abscheidegrad
der Schwebstoff-Filter durch Vergleichsmessungen mit Prüfaerosolen feststellen läßt,
d. h., vor und nach dem Filter wird mit Hilfe von Streulicht das Prüfaerosol gemessen.
Diese Streulichtmessungen werden visuell mit Photometern ausgeführt und erfordern
zur Bestimmung des Abscheidegrades von hochwertigen Schwebstoff-Filtern einen hohen
Grad der Prüfaerosolkonzentration. Die Genauigkeit der Meßwerte ist außerdem vom
Beobachter und von der individuellen Empfindlichkeit seiner Augen abhängig. Aber
auch dann, wenn das Auge geschult und die erforderliche Prüfaerosolkonzentration
vorhanden ist, treten bei diesen Geräten erhebliche Meßfehler auf. Diese entstehen,
weil durch die Absorption des erzeugten Streulichtes an den in der Meßkammer befindlichen
Aerosolteilchen der wahre Streulichtwert vermindert wird. Da fernerhin bei den bekannten
Prüf- und Meßgeräten zur Durchführung eines Streulichtvergleiches zwei Meßkammern
vorhanden sind und infolgedessen die Absorp tionsverluste in den beiden Meßkammern
je nach Güte- bzw. Abscheidegrad des zu prüfenden Filters sich verschieden groß
einstellen, ist der Meßfehler nicht konstant, sondern auch noch variabel.
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Um von vornherein eine Reihe Meßfehler, die zum Teil durch den konstruktiven
Aufbau der Prüfanlage oder vom Beobachter selbst verursacht werden, zu vermeiden,
hat man ein elektrooptisches Prüf- und Meßgerät entwickelt. Dieses wird bei dem
verschiedentlich als Standardverfahren bestimmten Testverfahren angewandt und unterscheidet
sich gegenüber den zuerst genannten Geräten im wesentlichen durch eine Photozelle,
die als Meßfühler das Auge des Beobachters ersetzt. Damit ablesbare Meßwerte erzielt
werden, wird der äußerst geringe Photostrom über ein Photomultiplier mit Spezialverstärker
ge leitet. Das erzielte Meßergebnis zeigt aber nicht nur den Abscheidegrad an, sondern
beinhaltet die aus der Elektronik resultierenden Störgrößen, welche mit steigender
Filtergüte anwachsen. Hinzu kommt, daß bei Temperaturschwankungen des zur Nebelteilchenbildung
erforderlichen Luftstromes sich unterschiedliche Meßwerte ergeben. Abgesehen von
dem relativ hohen technischen Aufwand, der zur Durchführung dieses Verfahrens mit
diesem Gerät notwendig ist, muß die Temperatur der zuströmenden Mischluft zur Einhaltung
der geforderten Teilchengröße in bestimmten Abständen einreguliert werden.
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Zusätzlich treten aber auch hier Meßfehler durch Absorptionsverluste
des Streulichtes auf.
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Die Erfindung soll die Nachteile der bekannten Prüf- und Meßgeräte
beseitigen; es sollen mit ihr genaue Meßwerte erzielt werden; eine Fehlmessung durch
Einfluß elektrischer Störgrößen soll von vornherein ausgeschlossen sein.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, indem eine aus zwei im Winkel von
450 sich kreuzenden Rohren bestehende Meßkammer mit einem Photoelement versehen
ist, welches eine hohe Anzeigebeständigkeit besitzt und das die erforderliche Meßspannung
frei von elektrischen Zusatzgeräten jeder Art selbst erzeugt. Zum Zwecke der wechselweisen
Abschirmung der von den beiden Rohren gebildeten Strahlengänge ist das Gerät mit
einer drehbar angeordneten Blende ausgerüstet, durch die es möglich ist, das Streulicht
und die Absorption des Prüfaerosoles getrennt zu messen. Das zu prüfende Filter
wird von einer Vorrichtung (nicht gezeichnet) festgehalten und ist an eine bekannte
Nebenschlußleitung angeschlossen.
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Diese gestattet eine Messung vor und nach dem hochwertigen Schwebstoff-Filter.
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Die Erfindungen sind in den Patentansprüchen definiert.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht der Ausführungsform im Schnitt und
Fig. 2 einen Schnitt A-A nach Fig. 1.
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Das Prüf- und Meßgerät besitzt eine Kammer, die von zwei im Winkel
von 450 stehenden Rohren ge bildet wird. Diese sind miteinander verbunden und stellen
die Strahlengänge 1, 2 dar. Am Gerät ist eine Blende 5 mit den Ausschnitten6, 7
drehbar so angeordnet, daß je nach Blendenstellung mit Ausschnitt 6 der Strahlengang
1 geöffnet und Strahlengang 2 abgeblendet oder mit Ausschnitt 7 der Strahlengang
geöffnet und Strahlengang 1 abgeblendet wird. Im Winkelstück des Strahlenganges
2 befindet sich ein Spiegel 10, der den über eine bikonvexe Linse 9 einfallenden
Lichtstrahl auf ein Photoelement 11 reflektiert. Der Strahlengang 1 ist ebenfalls
mit einer Linse 8 versehen und ist ausgangseitig als Lichtfalle 12 ausgebildet.
Als Lichtquelle dient eine Lichtwurflampe 3, deren Wendel 4 im Breunweitenabstand
zu den Linsen 8, 9 steht.
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Über eine Anschlußleitung 13 strömt das zur Bestimmung des Abscheidegrades
vorgesehene Prüfaerosol in die Meßkammer ein und verläßt diese im kontinuierlichen
Fluß über das andere Ende der Leitung 13. Das zu prüfende Filter befindet sich in
einer gesonderten Vorrichtung (nicht gezeichnet), die keinen Einfluß auf das Prüf-
und Meßgerät hat. Das Filter selbst ist an eine bekannte Nebenschlußleitung angeschlossen,
so daß der Meßkammer entweder ungefiltertes Prüfaerosol (Primär-Aerosol) oder aber
bei geschlossenem Nebenschluß und geöffneter Prüfstrecke der das Filter verlassende
Sekundärnebel zugeführt wird.
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Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Prüf- und Meßgerätes
besteht darin, daß von dem über das Filter bzw. über den Nebenschluß in die Kammer
geleitete Prüfaerosol jeweils durch Drehen der Blende 5 die Absorption und die Streulichtintensität
gemessen werden kann. Ist also der Strahlengang 2 abgeblendet und der Strahlengang
1 offen, dann zeigt das Photoelement 11 die Streulichtintensität an. Im umgekehrten
Fall wird die Größe der Absorption und damit die Streulichtverminderung bzw. das
tatsächlich vorhandene Streulicht gemessen.
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Als Anzeigeinstrument für das Photoelement 11 dient ein bekanntes
Skalengalvanometer mit einer Anzeige von 10-10 bis 10-l2 A/Skt.
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Aus den vier Meßwerten wird die Abscheideleistung des Filters eindeutig
bestimmt. Außetdvm kann mit Hilfe von Eichkurven die Durchlåssigkeit der Filter
in Prozent ermittelt werden.