DE1698237B2 - Photoelektrisches Rauchdichtemeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein photoelektrischcs Rauchdichtemeßgerät, bei dem auf jeder Seite des von einem Meßstrahl durchlaufenen Rauchgaskanals ein diesen Kanal gegen den optischen Teil des Meßgerätes abgrenzender Glaskörper vorgesehen ist, deren jeder derart ausgebildet und deren einer annähernd senkrecht zum Meßstrahl von einem Hilfsstrahl derart durchsetzt ist, daß die Verschmutzung der dem Rauchgaskanal zugewandten Flächen der Glaskörper nicht die Rauchdichtemessung beeinflußt.

Bei der Überwachung von Feuerungsanlagen gewinnt die Rauchdichtemessung immer größere Bedeutung. Von den möglichen Verfahren hat sich die photcielektrisehe Rauchdichtemessung im großen Umfang durchgesetzt. Bei diesen Geräten wird der Rauchgaskanal von einem Lichtbündel durchsetzt, das durch die Rauchgase tn seiner Intensität geschwächt

wird. Die Lichtschwächung, gemessen am Strom- bzw. Spannungsabfall einer photoelektrischen Empfangsanordnung, ist ein Maß für den Staubgehalt.

Es sind Rauchdichtemeßgeräte nach der Einstrahlmethode bekannt, bei denen jedoch eine starke Ab-

hängigkeit des Meßergebnisses von den Eigenschaften der Lampe und des Empfängers besteht. Verbesserungen in dieser Hinsicht schaffen die bekannten Geräte nach der Zweistrahlmethode. Bei dieser Methode sind zwei im allgemeinen aus einer Quelle erzeugte

Lichtbündel vorgesehen, die einem gemeinsamen Empfänger zugeführt werden. Das eine Lichtbündel, der Meßstrahl, durchläuft den Rauchgaskanal. Das. andere Lichtbündel, der Verg!eich«traH, wird nicht vom Rauchgas beeinflußt und dient als Vergleichs-

normal für die Messung der Intensität des Meßstrahls.

Obwohl vorstehende Geräte an sich sehr konstante Ergebnisse liefern, hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein großer Anzeigefehler infolge Verschmutzung der

Glasflächen, dlic das Licht durchsetzen muß, auftritt. Es ist zwar bekannt, diesen Glasflächen Staubabscheidekamp.iern vorzuschalten, jedoch kann dadurch die Verschmutzung nicht völlig verhindert, sondern nur ve; mindert werden.

Es ist bereits bekannt, das Meßergebnis von der Verschmutzung dadurch unabhängig zu machen, daß den optischen Teilen des Gerätes auf beiden Seiten des Rauchgaskanal Glaskörper z.B. in Form von Plattcnwinkel vorgeschaltet werden, die die Optik gcgen den Rauchgaskanal abgrenzen und von denen einer zusätzlich, senkrecht zum Meßstrahl von einem Hilfsstrahl durchsetzt wird, der in verschiedenartiger Weise ausgenutzt wird (de;asche Auslegeschrift I 253 4.S9. deutsche Auslegeschrift 1 247 688, Visomat »Rauchmeßgeräte-Handbuch« H 61.1, I. Auflage. März 1965). Es ist auch bekannt, an Stelle eines Plattenwinkels einen U-förmigen Glaskörper zu verwenden.

Jm Falle der auf beiden Seiten des Rauchgaskanals angeordneten Plattcnwinkel besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß diese Winkel aus je zwei Glasplatten zusammengesetzt werden, wobei die zusammenstoßenden, um 45° abgeschrägten Kanten geklebt oder durch Rahmen gehalten werden. Jeder Plattcnwinkel besitzt somit einen schmalen, nichttransparenten Streifen, die beide bei justiertem Strahlengang zusammenfallend senkrecht durch den Mittelpunkt des kreisförmigen Oucrschnitts des Meßstrahls gehen. Durch Erschütterungen oder ungleichmäßige Erwärmung können die Plattenwinkel und der Meßstrahl auswandern. Vom kreisförmigen Ouerschnitt des Meßstrahls aus betrachtet, hat dies eine seitliche Verschiebung der beiden senkrechten Streifen zur Folge. Die dadurch bedingten erheblichen Lichtschwankun gen verfälschen somit das Meßergebnis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein photoelektrisches Rauchdichtemeßgerät der eingangs genannten Art durch eine andere Gestaltung der Glaskörper den oben beschriebenen Nachteil zu ver meiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der nicht vom Hilfsstrahl durchsetzte erste Glaskörper eine annäherend senkrecht zur optischen

Achse des Meßstrahls angeordnete, von diesem voll durchsetzte Platte ist und der zweite Glaskörper aus einer schräg, unter einem Winkel von ungefähr 45° zur optischen Achse des Meßstrahls angeordneten, vom diesem voll durchsetzten Platte und einer weiteren, außerhalb des Meßstrahls und parallel zu dessen optischer Achse angeordneten Platte gebildet ist,

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die beiden nichttransparenten Streifen in den bekannten Plattenwinkeln und damit die hierdurch bedingten Meßfehler vorteilhaft vermieden werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gegenstandes liegt in der einfacheren Herstellung, der leichteren Montage und Justierung der Platten.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Als Ausführungsbeispiel ist ein Gerät gewählt, das nach der Zweistrahlmethode arbeitet.

Aus dem von einer Lampe 1 p^isgehenden Licht werden mittels zweiei Spiegel 2, 3 und Linsen 10 bis 13 zwei Lichtbündel 1,11 erzeugt. Das eine Lichtbündel 1, der sogenannte Meßstrahl, durchläuft einen Rauchgaskanal 4 und wird durch einen sich auf der gegenüberliegenden Seite befindlichen Tripelreflektor 5 in sich zurückgeworfen. Der Meßstrahl I gelangt also nach einem zweiten Durchlaufen des Rauchgaskanals wieder zurück ins Gerät, wo er mittels eines teildurchlässigen Spiegels 6 einem photoelektrischen Empfänger 7 zugeführt wird. Das zweite Strahlenbündel, der sogenannte Vergleichsstrahl 11. wird an einem zweiten Tripelreflektor 8 reflektiert und gelangt ebenfalls ins Gerät zurück, wo er mittels eines zweiten tcildurchlässigen Spiegels 9 demselben Empfänger 7 zugeführt wird. Eine beispielsweise dargestellte Lochscheibe 17 dient dazu, die beiden Lichtbündel zu modulieren, damit sie in dem gemeinsamen Empfänger getrennt werden können. Es können in diesem Zusammenhang natürlich noch andere Modulationsarten verwendet werden.

Die optischen Teile für den Meßstrahl J sind gegenüber dem Rauchgaskanal auf beiden Seiten durch Glaskörper 14 bis 16 optisch abgeschlossen. Der

Glaskörper 15, der vor dem Reflektor a angeordnet ist, ist dabei als annähernd senkrecht zur optischen Achse ausgerichtete Platte ausgebildet, die voU vom Meßstrahl I durchsetzt wird. Sie wird zweckmäßig etwas schräg angestellt, damit das schwache, an der

ίο Rauchgaskanalseite der Plattenoberflache reflektierte Lichtbündel, das Schwankungen unterworfen ist, nicht in das einfallende Bündel I zurückfällt. Auf der anderen Seite des Rauchgaskanals ist ein Glaskörper angeordnet der aus den Platten 14 und 16 besteht. Die

Platte 14 liegt schräg zur optischen Achse vorzugsweise unter einem etwas von 45° abweichenden Winkel und wird vom Meßstrahl voll durchsetzt. Die andere Platte 16 liegt auße/halb des Meßstrahles parallel zu diesem. Beide Platten 14 und 16 werden vom Ver-

gleichsstrahl II durchsetzt und zwar annähernd senkrecht zum Meßstrahl. . Wie man zunächst erkennt, durchstrahlen, wie bei den bekannten Geräten, beide Lichtstrahlen 1, II dk Glaskörper unter gleichen Verhältnissen, nämlich fur

Hin- und Rückweg zweimal unter 90° und zweimal unter dem Winkel, den die Plat·.· 14 zur optischen Achse hat. Gegenüber der bekam, en Ausfuhrung mit den Plattenwinkeln ist der Vorteil vorhanden, daß keine Lichtschwankungen mehr auftreten, die da-

durch verursacht werden, daß der im Querschnitt kreisförmige Meßstrahl I bei Auswanderungen, bedingt durch Erschütterungen, durch die nicht transparente Kante des Piattenwinkels unterschiedlich geschwächt wird.

Gegenüber dem U-förmigcn Glaskörper besitzt du. anmeldimgsgemäße Ausführung den Vorteil, da..' durch ein Schauloch die geringe Oberfläclienreflexioi: des vom Spiegel 5 zurückkommenden Meßstrahles ;r der Platte 14 beobachtet werden kann, wodurch Ix

der Montane die Justierung des Meßstrahlenbündei auf den Spiegel 5 sehr einfach ist (visuell).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

I 698 237 Patentansprüche:

1. Photoelektrisches Rauchdichtemeßgerät, bei dem auf jeder Seite des von einem Meßstrahl durchlaufenen Rauchgaskanals ein diesen Kanal gegen den optischen Teil des Meßgerätes abgrenzender Glaskörper vorgesehen ist, deren jeder derart ausgebildet und deren einer annähernd senkrecht zum Meßstrahl von einem Hilfsstrahl derart durchsetzt ist, daß die Verschmutzung der dem Rauchgaskanal zugewandten Flächen der Glaskörper nicht die Rauchdichtemessung beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht vom Hilfsstrahl durchsetzte erste Glaskörper eine annähernd senkrecht zur optischen Achse des Meßstrahles (I) angeordnete, von diesem voll durchsetzte Platte (15) ist und der zweite Glaskör per aus einer schräg unter einem Winkel von ungefähr 45° /ur optischen Achse des Meßstrahles angeordneten, von diesem voll durchsetzten Platte (14) und einer weiteren, außerhalb des Meßstrahles und parallel zu dessen optischer Achse angeordneten Platte (16) gebildet ist.

2. Photoelektrisches Rauchdichtemeßgerät nach Anspruch 1, arbeitend räch dem Autokollimationsprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Glaskörper (15) den Reflektor (5) für das Meßstrahlenbündel gegen den Rauchgaskanal abgrenzt.

3. Photoelektrisches Rauchdichtemeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daG eine Beobachtungsöffnung fü^r das an der scbraggestellten Platte (14) des zweiten Glaskörpers durch Oberflächenreflcxion aus dem reflektierten Meßstrahlenbündcl abgeteilte Lichtbündel vorgesehen ist.

4. Photoelektrisches Rar.cndichtemeßgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, ausgebildet nach der Zwcistrahlmethode, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstrahl der Vergleichsstrahl ist

5. Photodcktrisches Rauchdichtemeßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ausgebildet nach der Einstrahlmethodc. dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstrahl einem zweiten Empfänger zugeführt ist, dessen Ausgangsgröße zwecks Ableitung eines Diffcrenzsignals zur Regelung der Helligkeit der Lampe mit einem Sollwert verglichen wird.