Устройство для анализа дисперсного состава порошков

 

Изобретение относится к технике измерения дисперсного состава порошков и может быть использовано для оперативного контроля за качеством продукции в процессе производства и потребления порошкообразных материалов . Целью изобретения является повышение точности и сокращения времени анализа дисперсного состава порошков. Устройство содержит распылитель порошка , снабженный устройством одно . временного запуска воздуходувки и основного вибратора, причем основной вибратор снабжен пластиной и полым цилиндром, которые выполненй из магнитного материала, а полый цилиндр помещен внутрь дополнительно введенной в основной вибратор катушки. Внутри распылителя порошка размещены дополнительно введенный пневмоэлектровибратор, а стаканчик с сетчатьм . дном установлен на пластине из магнитного материала, которая размещена с возможностью перекрытия отверстия полого цилиндра. Распылитель порошка также содержит дополнительный вибратор , якорь, размещенный в вибраторе, одновитковую спираль, расположенную по центру якоря, зарядную камеру, которая соединена с распылителем порошка и с электростатическим фильтром, соединённым с осадительным конденсатором , содержижим индукционный датчик разрядов частиц, переключакяцее устройство, соединенное с электрюмет рическим усилителем, а также вохдухо ,дувку, соединенную с распьшителем порошка , источник питания зарядиой камеры , источник питания осадительно го конденсатора и узел нейтрализации статических зарядов, соединенный с осадительным конденсатором. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. О) -а -ч 00 Од 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 G 01 N 15/02 ф, Д1sA 4 f R

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СТНРЫТИЙ с (21) 3541836/18-25 (22) 31.01.83 (46) 23.12.86. Вюл. Р 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации (72) В.В.Сыченков и Л.И.Калакутский (53) 543.275(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 163416, кл. G 01 N 15/02, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

У 530229, кл. С 01 N 15/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ПОРОНКОВ (57) Изобретение относится к технике измерения дисперсного состава порошков и может быть использовано для оперативного контроля за качеством продукции в процессе производства и потребления порошкообразных материалов. Целью изобретения является повышение точности и сокращения времени анализа дисперсного состава порошков.

Устройство содержит распылитель порошка, снабженный устройством одновременного запуска воздуходувки и основного вибратора, причем основной вибратор снабжен пластиной и полым

„„SU„„1278681 А1 цилиндром, которые выполнены иэ магнитного материала, а полый цилиндр помещен внутрь дополнительно введенной в основной вибратор катушки.

Внутри распылителя порошка размещены дополнительно введенный пневмоэлектровибратор, а стаканчик с сетчатым дном установлен на пластине иэ магнитного материала, которая размещена с возможностью перекрытия отверстия полого цилиндра. Распылитель порошка также содержит дополнительный вибратор, якорь, размещенный в вибраторе, одновитковую спираль, расположенную по центру якоря, зарядную камеру, которая соединена с распылителем порош- Е

Ф ка и с электростатическим фильтром, соединенным с осадительным конденсатором, содержищим индукционный датчик разрядов частиц, переключающее устройство, соединенное с электромет- рическим усилителем, а также вохдухо.дувку, соединенную с распылителем по- рошка, источник питания зарядной ка- © меры, источник питания осадительного конденсатора и узел нейтралиэацйи (;© статических зарядов, соединенный с фф осадительным конденсатором. l э.п. ро ф-лы, 2 ил.

И й

1278681

Изобретение относится к технике измерения дисперсного состава порошков и может быть использовано,цля оперативного контроля за качеством продукции в процессе производства и потребления порошкообразных материалов.

Известно устройство для анализа дисперсного состава порошков, основанное на помещении анализируемой пробы в электрическое поле плоских электродов, к которым подведено напряжение. Под действием приложенного напряжения происходит зарядка частиц и перемещение их в области пространства ограниченного плоскими электродами. За счет перемещения частиц на: электродах образуется дополнительное количество электричества перенесенное частицами, что вызывает возникно-,20вен.ле импульса напряжения на нагрузке, годключенной к одному из электродов. Регистрируя количество импульсов и их амплитуду, определяют дисперсный состав 1 11. 25

Целью изобретения является повышение точности измерения.и сокращение времени анализа дисперсного состава порошков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для анализа дисперсного состава порошков, содержащем . распылитель порошка, состоящий из основного и дополнительного вибраторов, стаканчика с сетчатым дном, якоря, размещенного в вибраторах и одновитковой спирали, расположенной по центру якоря, зарядную камеру, которая соединена с распылителем порошка и с электростатическим фильтрбм, соединенным с осадительным конденсатором, содержащим индукционный датчик зарядов частиц, переключающее устройство, соединенное с электрическим усилителем, а также воздуходувку, соединенную с распылителем порошка, источник

Недостатком данных устройств является ограниченная область применения.

Так, например, крайне затруднено применение данных устройств в области непровоцящих частиц.

Наиболее близким пс технической сущности и достигаемому результату является устройство для анализа дис- З5 персного состава порошков, содержащее распылитель порошка, состоящий из основного и дополнительного вибраторов, стаканчика с сетчатым дном, якоря, размещенного в вибраторах и одновитковой спирали,:расположенной по центру якоря, зарядную камеру, которая соединена с распылителем порош- ка и с электростатическим фильтром, соединенным с осадительным конденса- 45 тором, содержащим индукционный датчик зарядов частиц, переключающее устройство, соединенное с электрометрическим усилителем, а также воздуходувку, соединенную с распылителем по-511 рошка, источник питания зарядной камеры и источник питания осадительного конденсатора, узел нейтрализации статических зарядов, соединенный с осапительным конденсатором. 55

Отобранная проба анализируемого порошка засыпается в распылитель.

Распылитель переводит порошок в аэрозольное состояние. Струя аэрозоля в оболочке чистого воздуха из входного патрубка поступает в зарядную камеру, где частицы приобретают заряды в соответствии с их размерами. Далее . струя заряженных частиц поступает в осадительный конденсатор, в котором под действием электрического поля происходит пространственное разделение частиц по размерам и осаждение размерных групп — фракций на заземленном электроде на различном расстоянии от точки входа в осадительный конденсатор. В результате над каждым из индукционных датчиков (их число равно числу фракций) оседают частицы определенных фракций. По окончании осаждения частиц индукционные датчики поочередно подключаются к усилителю, при этом регистрируются сигналы, пропорциональные содержинию частиц каждой фракции. После регистрации сигналов проводится удаление пыли и нейтрализации статических зарядов 1. 21.

Надостатками известного устройства являются невысокие точность измерения и длительность времени анализа дисперсного состава порошков. Это обусловлено неравномерной по плотности концентрацией частиц распыляемого порошка, наличием коагуляции частиц и налипанием слоев порошка на отдельных участках распылителя, а также большой,цлительностью процесса распыления, что значительно снижает точность и оперативность получаемой информации.

1278681

4 питания зарядной камеры и источник питания осадительного конденсатора, узел нейтрализации статических зарядов, соединенный с осадительным конденсатором, распылитель порошка снаб- 5 жен устройством одновременного запуска воздуходувки и основного вибратора, причем основной вибратор снабжен пластиной и полым цилиндром, которые выполнены из магнитного материала, а полый цилиндр помещен внутрь дополнительно введенной в основной вибратор катушки, причем внутри распылителя порошка размещен дополнительно ,введенный пневмоэлектровибратор, а стаканчик с сетчатым дном установлен на пластине из магнитного материала, которая размещена с возможностью перекрытия отверстия полого цилиндра, а также тем, что пневмовибратор снаб- 20 жен клапаном, выполненным в виде диафрагмы с выходным отверстием.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для анализа дисперсного состава порошков; на фиг.2

25 распылитель порошка.

Устройство для анализа дисперсного состава порошков включает распылитель порошка 1, предназначенный для перевода пробы анализируемого порошка в аэрозольнсе состояние, зарядную камеру 2, предназначенную для зарядки частиц порошка, электростатический фильтр 3 для очистки воздуха и 35 ламиниризации воздушного потока, осадительный конденсатор 4 с индукционными датчиками, предназначенный для разделения частиц порошка по фракциям, воздуходувку 5, переключающее 40 устройство б, обеспечивающих последовательное подключение индукционных датчиков к электротермическому усилителю 7, нейтрализатор 8 для нейтрализации статических зарядов в осади- 45 тельном конденсаторе 4, источники 9 и 10 питания зарядной камеры 2 и осадительного конденсатора 4, а также

lj воздуходувку 11, обеспечивающую работы распылителя 1 и нейтрализатора 8, 50 и устройтсво 12 плавного синхронного запуска воздуходувки и основного вибратора распылителя.

Распылитель порошка (фиг.2) состоит из основного, пневмоэлектрическо- 55

ro и дополнительного вибраторов.

Основной вибратор расположен внутри металлического корпуса 13 и состоит из полого цилиндра 14, выполненного из магнитного материала и расположенный в центре основания корпуса

13, обмотки катушки 15, выполненную на полом цилиндре, пластины иэ магнитного материала 16, консольно закрепленной на внутренней поверхности корпуса 13 с возможностью перекрытия не закрепленным концом основания полого цилиндра 14. В центре незакрепленного конца пластины выполнен приемный стаканчик 17 с сетчатым дном.

Корпус основного вибратора 13 плотно закрыт плитой 18, в центре которой расположен приемный бункер 19 с крышкой 20, в боковой стенке корпуса выполнен входной патрубок 21, предназначенный для подачи воздуха в распылитель от воздуходувки. Питание катушки основного вибратора 15 осуществляется от генератора звуковой частоты 300-500 Гц.

Пневмоэлектрический вибратор сотоит из якоря 22, полого цилиндра 14, стальной пластины 16 и снабжен клапа" ном, выполненным в виде кольцеобразного выступа 24, расположенного на якоре и плотно прижатого с помощью пружины 27 к основанию корпуса основного вибратора 13, и резиновой пластины 25, в которой выполнено отверстие 26, предназначенное для выхода воздуха, в центре данной пластины с помощью прижимной гайки 28 установлен якорь 22.

Дополнительный вибратор состоит из корпуса 29 с цилиндрическим выступом 30, в центре которого расположена одновитковая спираль катушки 31 и якоря 22.

Устройство работает следующим образом.

Проба порошка при снятой крышке

20 через приемный бункер 19 помещается в приемный стаканчик 17 распылителя 1. Затем приемный бункер закрывается, включается питание устройства

12, осуществляющего одновременный плавный запуск воздуходувки 11 и обмотки катушки 15 основного вибратора, что позволяет устранить в начальный момент выброс порошка с очень высокой концентрацией.

B исходном состоянии якорь 22, расположенный внутри полого цилиндра

14 с помощью кольцеобразного выступа плотно прижат к основанию корпуса 13, при подаче внутрь корпуса давления воздушного потока, возникающий при

1278681 этом избыток отжимает якорь вниз, IIpH этом часть воздуха через отверстие.

26 в резиновой пластине 25 выходит из корпуса 13.

В момент подачи импульса напряжения на обмотку катушки 15 основного вибратора происходит намагничивание полого цилиндра 14 и якоря 22, что приьодит к тому, что пластина из магнитного материала плотно прижимается fQ к основанию полого цилиндра 14, ограничивая таким образом доступ воздуха. внутрь полого цилиндра. Это приводит к снижению,цавления воздуха на якоре и якорь возвращается в исходное поло- f5 жение ударяясь OHoHMII кольцеобразным выступом 28 об основание корпуса 13 пло...-|о прижимаясь к нему.

По окончании действия импульса напряжения, подаваемого на обмотку ос- 2Q п.энного вибратopa, стальная пластина

16 возвращается в исходное положение, это приводит к тому, что образующийся избыток давления воздушного потока вновь отжимает якорь. С приходом 25 новогo импульса напряжения цикл повторяется.

Таким образом достигается одновременное колебание приемного стаканчика. и якоря 22. Это приводит к следующс:Iy., За счет удара пластины 16 об основание полого цилиндра 14, а также Оа счет перекрытия пластиной

ocIIoz!aHHv полого цилиндра и возникающего при этом избытка давления воз- 35 дульного потока достигается значительное. улучшение прохождения порошка через сетку приемного стаканчика, при этом значительно сокращается время рассева и устраняется коагуляция час- 40 тиц порошка. И за счет одновременного колебания приемного стаканчика и якоря 22 достигается значительное улу гшение прохождения порошка через приемный бункер якоря и виток распы- 45 лнтелл.

Таким образом распылитель перево-Нг порошок в аэрозольное состояние.

Струя аэрозоля, вытекающая из распылителя, поступает в зарядную камеру 5g

2, состоящую из двух секций коронного разряда.и одной зарядкой секции.

В зарядной камере частицы приобретают высокие униполярные заряды, про порциональные поверхности частиц (квадрату диаметра}, одновременно . происходит рассеяние струи аэрозоля.

Кроме того, через зарядн,ло камеру с помощ1ью воздуходувки 5 прокачивается дополнительный поток воздуха. Из зарядной камеры частицы поступают в электростатический фильтр 3, предназначенный для фиксации координаты входа заряженных частиц в осадительный конденсатор 4, который выполнен в виде трубы прямоугольного сечения.

Электрическое поле в конденсаторе создается двумя электродами высоковольтным и коллекторным, разделенными между собой диэлектрическими прокладками. В центре коллекторного электрода установлены измерительные пластинки, число их соответствует числу измеряемых фракций.

В осадительном конденсаторе под цеиствием сил электростатического поля происходит пространственное разделение частиц по фракциям н осаждение размерных групп на различных участках коллекторного электрода. В результате над каждой измерительной пластинкои оседают частицы определенных фракций. Пока происходит осаждение и накопление зарядов измерительные пластинки отключены от измерительной схемы и изолированы от базы устройства, По окончании фракционирования изме1эительные пластинки через переключающие устройства 6 подключаются к входу электрометрического усилителя 7, при этом регистрируемьй сигнал ока.зывается пропорциональлым совокупному заряду частиц соответствующей фракции и следовательно, количеству частиц.

По окончании г:роцесса измерений дисперсного состава порошкообраз ых материалов проводится нейтрализация статических зарядов в конденсаторе

4 с помощью нейтрализатора 8, питание которого осуществляется от высоковольтного источника 9 и воздуходувки 11, а также очистки тракта распылителя с помощью дополнительного вибратора.

Улучшение разделения агрегатов частиц порошка, а также отсутствие осаждения их в тракте распылителя, достигаемое с помощью расположения обмотки катушки основного вибратора внутри корпуса, и выполнение в распылителе пневмоэлектровибратора позволяет значительно повысить точность измерения и сократить время анализа, расширить диапазон применения устройств для анализа дисперсного состава порошков.

1278681

Фиг.7 .

Формула изобретения

1. Устройство для анализа дисперсного состава порошков, содержащее распылитель порошка, состоящий иэ основного и дополнительного вибраторов, стаканчика с сетчатым дном, якоря, размещенного в вибраторах и одновитковой спирали, расположенной по центру якоря, зарядную камеру, которая соединена с распылителем порошка и с электростатическим фильтром, соединенным с осадительным конденсатором, содержащим индукционный датчик зарядов частиц, переключающее устройство, 15 соединенное с электрометрическим уси- . лителем, а также воздуходувку, соединенную с распылителем порошка, источник питания зарядной камеры и источник питания осадительного конден- 2О сатора, и узел нейтрализации статических зарядов, соединенный с осадительным конденсатором, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени анализа диснерсного состава порошков, распылитель порошка снабжен устройством одновременного запуска воздуходувки и основного вибратора, причем основной вибратор снабжен пластиной и полым цилиндром, которые выполнены из магнитного материала, а полый цилиндр помещен внутрь дополнительно введенной в основной вибратор катушки, причем внутри распыпителя порошка размещены дополнительно введенный пневмозлектровибратор, а стаканчик с сетчатым дном установлен на пластине из магнитного материала, которая размещена с BOsMQKHOcTblo перекрытия отверстия полого цилиндра.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что пневмовибратор снабжен клапаном, выполненным в виде диафрагмы с выходиви отверстием.

)278681

Составитель Е. Карманова

Редактор Н. Марголина Техред А,Кравчук Корректор А. Тяско

Заказ 6825/39

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, R-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4