Устройство для измерения гранулометрического состава проводящих порошковых материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРОВОДЯЩИХ ПОРСИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДержащее два плоских электрода, жестко соединенных друг с другом по периметру диэлектрической прокладкой и подключенных к источнику высокого напряжения, отличаю-, щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени измерения, -верхний электрод расположен под угл5й f( 1-3) относительно нижнего и снабжен диэлектрическими прокладками, делящими его наг проводящих секций (), каждая из которых соединена с измерителями тока, при этом 1ижний электрод установлен на поворотной СП платформе с углом поворота по отношению к горизонтали О°.% 90.

(19) (111

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3489910/18-25 (22 ) 07. 07. 82 (46) 07.01.84 Вюл. У 1 (72 ) В. Г. Агузумцян, В. Г. Ващенко, С.В. Гегин, В.И. Герасимов, Т.A. Заблоцкая, Ю.А. Костин и В.В. Романенко

{71) Ленинградский ордена:Октябрьской Революции и ордена 2рудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (5-3) 539.215.4(088.8) (56) 1. Ходаков Г.С. Основные методы дисперсионного анализа порошков. И., "СтроитеЛьство", 1968, с. 15.

2. АвторсКое свидетельство СССР

Р 540198, кл. G 01 m 15/02, от

1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 742769, кл. 0 01 11 15/02 от 1977 (прототип). (54 ) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГРАНУЛОИЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРОВОДЯЦИХ ПОР(ЖКОВЫХ NATEPHMIOB, содержащее два плоских электрода, жестко соединенных друг с другом по периметру диэлектрической прокладкой и подключенных к источнику высокого напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности .и сокращения времени измерения, верхний электрод расположен под углом Lt ==(1-3) относительно нижнего и снабжен диэлектрическими прокладками, делящими

его на в проводящих секций (л =8-10), каждая из которых соединена с йзмерителями тока, при этом нижний Е электрод установлен на поворотной платформе с углом поворота по от. ношению к горизонтали Оо(9 (90 .

1065740

Изобретение относится к измерительной технике, и предназначено для определения гранулометрического состава проводящих порошковых материалов и может быть использова, но в порошковой технологии, Известно устройство для измерения гранулометрического состава, принцип действия которых основан на седиментации в дисперсной среде под действием гравитационной или центробежной силы. В качестве дисперсионной среды используется жидкость или гаэ (1) .

Недостаток указанного устройства — погрешность измерения, определяемая процессом быстрого удаления из измерительного объема частиц с размерами более 20 мкм, Если использовать в таких устройствах дисперсную среду с повышенной вязкостью, то время анализа существенно увеличивается. Кроме того, на точность измерения влияют изменение температуры и скорости оседания частиц вблизи стенок измерительной камеры.

Известно устройство для определения гранулометрического состава, содержащее источник высокого напряжения и систему плоских металлических электродов, нижний из которых выполнен в виде металлической сетки, а между двумя верхними электродами, выполненными в виде параллельно расположенных и электрически изолированных друг от друга металлических пластин, пространство частично заполнено крупнозернистым металлическим порошком (2 ).

Недостаток такого устройства— ограничение на размеры исследуемых частиц, определяемое сетчатым электродом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, реализующее способ измерения порошхов проводящих материалов по размерам, содержащее два: плоских электрода, соединенных друг с другом по периметру диэлектрической прокладкой и подключенных к ис. точнику высокого напряжения, содержащее блок для создания механическим путем одновременного отрыва исследуемых частиц от нижнего электрода, а также выходной контакт для подключения осциллографа.

Исследуемый материал помещается иа поверхность нижнего электрода, подключается источник высокого напряжения, величина которого была бы достаточна для создания условий свободного переноса заряженных частиц от одндго электрода к другому.

Далее механическим путем на нижний

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения гранулометрического состава приводящих материалов, содержащем два плоских электрода, жестко соединенных друг с другом,по периметру диэлектрической прокладкой и подключенных к источнику высокого наиряжения, верхний электрод расположен под углом 9 = (1-3) отноСительно нижнего и снабжен диэлектрическими прокладками, деля- . щими его на и проводящих секций (n = 8-10), каждая из которых соединена с измерителями тока, при этом нижний электрод установлен на поворотной платформе с углом поворота по отношению к горизонтали о <а,с 90

На Фиг. 1 изображено устройство, разрез на Фиг. 2 - схема, поясняющая работу устройства. устройство содержит верхний 1 и нижний 2 электроды. Нижний электрод 2 подключен к источнику 3 высокого напряжения, а верхний 1 разделен на tl проводящих секций 4 с помощью. диэлектрических прокладок 5.

Электроды жестко соединены по периметру посредством диэлектрической прокладки б . Проводящие секции 4 связаны через резисторы 7 с источником 3 высокого напряжения и с

35 с

65 электрод передается импульс для преодоления адгезионного сцепления частиц с поверхностью электрода.

Электрический импульс тока, связанный с перезарядкой частиц у верхнего электрода, регистрируется с помощью осциллографа. Гранулометрический состав определяют, анализируя осциллограмму графическим путем 53 ).

Основные недостатки известного устройства — большая погрешность и длительность анализа.

Большая погрешность анализа (20%) объясняется сложностью распределения частиц на поверхности электрода монослоем и трудностью удержания частиц от 10 мкм и более на поверхности электрода силами адгезии. Для частиц этих размеров сила веса больше силы адгезии и при подаче напряже20 ния на электроды частицы начинают .перелет к верхнему электроду, нарушая цикл и искажая форму разрядный

- импульс.

Общее время анализа достаточно

25 велико и определяется подготовкой устройства к измерению и графической обработкой и расшифровкой осциллограммы разрядного импульса тока.

Цель изобретения - повышение точ30 ности и сокращение времени измерения гранулометрического состава порошкового материала.

1065740

4.— 3 д®,.= — му й,. дй, jpya.2. Составитель Д. Громов

Редактор И. Ковальчук Техредд.Мартяшова; Корректор М. ))0арошн

Заказ 11033/44 . Тираж 82В Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "П стент", r. Ужгород, ул. Прбектная, 4 измерителями тока. Система электродов 1 н 2 установлена на поворот ной платформе J с углом пов орота 0 са с900.

Устройство работает следующим . образом. 5

На нижний электрод двухэлектродной системы помещают исследуемый порошковый материал, устанавливают верхний электрод и поворачивают систему на поворотной платформе на !О угол 9 к горизонтали, между электродами создают разность потенциалов от источника высокого напряже ния, при которой все частицы nopoutка вступают в автоколебательное дви- 15 жение. Под действием сил электрического поля частицы стремятся переместиться в область, с меньшей напряженностью поля, однако составляющая силы веса удерживают их в опре- Я. деленных зона», где они в зависи мости от размера имеют радиальную координату устойчивых автоколебаиий.

Радиальная координата i-oN диэлект рической прокладки, ограничивающей зону колебаний частиц того или иного размера; определяется по формуле (фиг. 2) 7 8 V (4+К)

0 О (1)

4 Ч(+Ц Мйе+Щ2соз6)1; где g< - диэлектрическая -постоянная . вакуума (8,85 10 1 ф/м); З5

V<, - напряжение питания на электродах

К - коэффициент восстановления импульса при ударе об элект-" электрод (0,65);

- плотность материала час; тиц, М, - угол раствора электродову — ускорение силы тяжести, е - угол наклона электродов к горизонтали; размер частиц> р - радиальная координата i-ой диэлектрической прокладки;

Измеряя величину конвективного. тока каждой зоны, можно рассчитать число и массу исследуемых частиц по следующим формулам: ах,, (- ) - у863 Ч,(1- )",. где дМ; и дN — соответственно масса и число частиц

i-ro диапазона, ;дЭ; -ток, протекающий в

i-той зоне.

Угол раствора Ч выбирается в пределах (1-3) . При данных значениях обеспечивается достаточная величи-. на градиента электрического поля межд электродами при одновременном исключении возможности пробоя между ними. Количество измерительных зон выбирается равным 8-10 для того, чтобы обеспечить одновременно воспроизводимость измерения конвективно.-. тока каждой воны.

Измерение гранулометрического состава проводящих порошковых материа-. лов с помощью предлагаемого устройства позволяет уменьшить погрешность и время измерения по сравнению с прототипом, который следует рассматривать как базовый обьект

Экспериментальная проверка покай зала, что использование предлагаемого устройства позврляет достичь уменьшения погрешности измерения в 2-2,5 раза и сокращения времени анализа в 6 раз по сравнению с прототипом.