Opacimetru

Vedere internă a unui opacimetru.

Opacimetrul este un instrument pentru măsurarea opacității fumurilor , utilizat în general în domeniul auto pentru determinarea nivelului de poluare al motorului Diesel și reglarea acestora. Este important de reținut că opacimetrul oferă o măsură a nivelului de fum al motorului, dar nu o analiză a poluanților produși, așa cum este cazul analizorului de gaz , utilizat pentru motoarele cu ciclu Otto .

Operațiune

Principiul de funcționare pe care se bazează un opacimetru constă în atenuarea intensității unui fascicul de lumină, cauzată de absorbția optică de către particulele solide ( particule ) și gazoase prezente în fum și de efectul de iradiere . O sursă de lumină, formată dintr-o lampă sau un LED , și o lentilă de focalizare produc un fascicul de lumină colimat care traversează centrul coloanei de fum, unde o parte a luminii este absorbită sau radiată, atenuând astfel intensitatea luminii care ajunge la receptor, formată printr-o lentilă de focalizare și o fotocelulă sau fotodiodă . Diferența dintre semnalul electric produs de receptor în absența fumului (faza de reducere la zero ) și semnalul produs în timpul emisiei de fum în camera de măsurare, oferă o măsură a intensității luminii absorbite de coloana de fum și, prin urmare, permite calculul a opacității sale.

Opacitatea este măsurată în mod convențional ca procent (din atenuarea luminii), dar această valoare este o funcție a căii optice a fasciculului de lumină. Pentru a se elibera de calea optică, se utilizează unitatea de măsură k. Câteva definiții fizice care introduc conceptul de k:

Transmitență (simbol: $\tau$ ${\ displaystyle \ tau}$ $\ tau$ ) - Fracția de lumină transmisă de o sursă, printr-o cale ascunsă de vapori, care ajunge la observatorul sau receptorul instrumentului

$\tau ={I \over I_{0}}*100\%$ ${\ displaystyle \ tau = {I \ over I_ {0}} * 100 \%}$ ${\ displaystyle \ tau = {I \ over I_ {0}} * 100 \%}$

unde este: $THE$ ${\ displaystyle I}$ $THE$ este intensitatea luminii care ajunge la receptor atunci când zona de măsurare este ascunsă de vapori, $I_{0}$ ${\ displaystyle I_ {0}}$ $I_ {0}$ este intensitatea luminii care ajunge la receptor atunci când zona de măsurare este umplută cu aer curat.

Procentul de opacitate (simbol: N) - Fracția de lumină transmisă de o sursă, printr-o cale ascunsă de vapori, care nu poate ajunge la observatorul sau receptorul instrumentului

$N=(100-\tau )\%$ ${\ displaystyle N = (100- \ tau) \%}$ ${\ displaystyle N = (100- \ tau) \%}$

Lungimea efectivă a căii optice (simbol: $L_{a}$ ${\ displaystyle L_ {a}}$ $Acolo$ ) - Lungimea (în metri ) a fasciculului de lumină, de la emițător la receptor, care este intersectată de fluxul de gaze de eșapament, corectată pentru efectele de neuniformitate datorate gradienților de densitate și efectelor stratului limită.

Coeficientul de absorbție a luminii (Simbol: k) - Astfel definit de legea Lambert-Beer : $k={-1 \over L_{a}}\ln {(1-{N \over 100})}={-1 \over L_{a}}\ln {\tau \over 100}$ ${\ displaystyle k = {- 1 \ over L_ {a}} \ ln {(1- {N \ over 100})} = {- 1 \ over L_ {a}} \ ln {\ tau \ over 100}}$ ${\ displaystyle k = {- 1 \ over L_ {a}} \ ln {(1- {N \ over 100})} = {- 1 \ over L_ {a}} \ ln {\ tau \ over 100}}$

Unitatea de măsură este în $m^{-1}$ ${\ displaystyle m ^ {- 1}}$ ${\ displaystyle m ^ {- 1}}$ de sine $L_{a}$ ${\ displaystyle L_ {a}}$ $Acolo$ se exprimă în metri.

Elemente conexe

Portal de metrologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de metrologie