Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей

Авторы патента:

G01N15/02 - определение размеров частиц или распределения их по размерам (G01N 15/04,G01N 15/10 имеют преимущество; путем измерения осмотического давления G01N 7/10; путем фильтрации B01D; путем просеивания B07B)

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ав 0ип (g1) 4 G 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063758/24=25 (22) 28.04.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Д.Г.Попов, Б.И.Кольцов, В.В.Румянцев и В.И.Турубаров (53) 539.215.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 890156, кл. С 01 N 15/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 550560, кг.. С 01 N 15/02, 1975; (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров аэрозолей и может быть использовано при анализе окружающей среды, медицинской,электронной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обеспечения адаптивного режима измерения. Устройство содержит последовательно установленные в потоке аэрозоля электроды коронного разряда, в зоне которых осуществляется зарядка аэрозольных частиц, электроды осаждения заряженных частиц и измерительный электрод, подключенный к электрометру. Для учета нестабильности исследуемого аэрозоля в устройство введены тактовый генератор, два ключевых элемента и регулируемый усилитель. На электродах осаждения от генератора экспоненциального напряжения попеременно подаются напряжение экспоненциальной формы и нулевое напряжение. При нулевом напряжении все заряженные частицы достигают измерительного электрода, а сигнал с последнего через коммутатор подается в блок памяти и запоминается.Этот сигнал управляет коэффициентом передачи регулируемого усилителя. Информационный сигнал с из.вЂ” мерительного электрода подается через ключевой элемент на блок дифференцирования,с блока дифференцирования сигнал поступает на сумматор,а затем вЂ” на регистратор. 1 ил.

1383152 измеt пред

dQ с

Изобретение относится к измерительной технике предназначено для определения параметров аэрозолей и может быть использовано при аналйзе окружающей среды, в медицинской, электронной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обес- 10 печения адаптивного режима измерения..

На чертеже приведена функциональная схема устройства, Устройство содержит зарядную камеру, включающую наружный 1 и внутрен- 15 ний 2 электроды коронного разряда, внешний 3 и внутренний 4 электроды осаждения заряженных частиц, измерительный электрод 5, электрометр 6, блок 7 дифференцирования, сумматор 8,, 20 генератор 9 экспоненциального напряжения, регистратор 10, блок 11 памяти„ усилитель 12 с регулируемым усилением, коммутатор 13, первый 14 и второй 15 ключевые элементы и такто- 25 вый генератор 16.

Устройство работает следующим образом.

Поток аэрозоля пропускается через систему электродов по всему ее попе- 30 речному сечению с постоянной скоростью..В пространстве электродов 1 и

2 осуществляется коронный разряд.

Частицы аэрозоля, проходя между этими электродами, приобретают заряд.

К наружному электроду 3 осаждения заряженных частиц попеременно прикладываются напряжение экспоненциальной формы и нулевое напряжение, причем режим определяется состоянием 40 первого ключевого элемента 14, которым управляет тактовый генератор

16,, вырабатывающий последовательность прямоугольных импульсов.

Заряд q частиц с диаметрами, 45 меньшими предельного, которые выходят из потока под действием осаждаю 1, щего поля, равен

Вследствие того,что напряжение

U на электродах осаждения является экспоненциальной функцией времени с постоянной с, значение о няется во времени по закону

Благодаря этому становится возможным измерение заряда q равного и регистрация суммарного заряда всех частиц с размерами, меньшими предель- ного, как непрерывной функции Я„

Благодаря измерению дифференциальйого заряда q погрешность из-за различия координат входа отдельных частиц в пространство электродов осаждения устраняется полностью,поэтому можно повысить чувствительность измерения, пропуская через систему электродов поток аэрозоля, имеющий сечение, равное сечению, ограничиваемому наружным электродом.

Когда к наружному электроду 3 осаждения заряженных частиц прикладывается напряжение экспоненциальной формы, все заряженные частицы, диаметры которых превышают значение pe, p определяемое напряженностью электрического поля между электродами 3 и 4, осаждаются на одном из этих электродов. Частицы, оставшиеся в потоке, поступают на измерительный электрод 5 и их заряд регистрируется электрометром 6. Для определения интегрального заряда q к измерительному электроду 5 подключен блок 7 дифференцирбвания через второй ключевой элемент 15, который дифференцирует заряд по времени и усиливает полученную величину в ñ раз. Сигнал на выходе сумматора

8 пропорционален сумме зарядов О и

q а следовательно, пропорционален количеству частиц, имеющих диаметры, меньшие Р„р д .Этот сигнал непрерывно фиксируется регистратором 10.Одновременно на второй вход регистратора 10 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напряжения генератора 9,что дает возможность поставить в соответствие каждому значению этого напряжения и, следовательно, каждому значению размера частиц величину их концентрации.

1383152

Итон

Юф)УЮОФФ

При подаче на наружный электрод

3 осаждения заряженных частиц нулевого напряжения все заряженные частицы достигают измерительного электрода 5, их заряд измеряется электрометром 6, подается на блок 11 памяти через коммутатор 13 и управляет коэффициентом передачи усилителя 12 обратно пропорционально величине кон- 1р центрации аэрозоля на входе устройства. Сигнал, поступающий на вход блока 7 дифференцирования в это время блокируется вторым ключевым элементом 15, который управляется такто- 15 вым генератором 16. Частота следования импульсов f вырабатываемых тактовым генератором 16, выбирается, исходя из частоты изменения концентрации аэрозоля на входе устройства 2р из условия К,- ) f.

Формула изобретения

УстройСтво для измерения дисперсного состава аэрозолей, содержащее 25 последовательно установленные зарядную камеру, соосно расположенные внутренний и внешний электроды осаждения заряженных частиц и измерительный электрод, подключенный к входу 3р электрометра, блок дифференцирования,выход которого соединен с первым

1 входом сумматора, выход сумматора подключен к входу регистратора, управляющий вход которого соединен с внешним электродом осаждения заряженных частиц, а также генератор экспоненциального напряжения, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности измерения за счет обеспечения адаптивного режима измерения, оно дополнительно снабжено тактовым генератором, первым и вторым ключевыми элементами, коммутатором, блоком памяти и усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, причем генератор экспоненциального напряжения через первый ключевой элемент соединен с внешним электродом осаждения заряженных частиц, измерительный электрод через второй ключевой элемент соединен с входом блока дифференцирования, выход электрометра подключен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, через коммутатор, второй выход которого через блок памяти подключен к регулирующему входу усилителя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, при этом выход тактового генератора подключен к управляющим входам первого и второго ключевых элементов и коммутатора.

Изобретение относится к физическим методам анализа пищевых продук.тов, а именно к определению содержания частиц оболочек в муке из зерна злаковых культур, и предназначено для информационного обеспечения автоматизированных систем управления технологическими процессами на мукомольных заводах

Устройство для контроля гранулометрического состава дисперсных материалов // 1383150

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих дисперсных материалов на классы по размеру частиц в пределах гранулометрического состава исходного продукта и аналитическому контролю технологических процессов производств и может быть использовано в цветной и порошковой металлургии

Устройство для измерения размеров и концентрации взвешенных частиц // 1377681

Изобретение относится к конт рольно-измернтельной технике и может быть использовано в метеорологии,биологии .и др

Устройство для измерения массы и счетной концентрации частиц в потоке жидкости или газа // 1376002

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров дисперсных сред и может быть использовано в машиностроении и других отраслях техники

Способ определения дисперсности газопарожидкостной смеси // 1368717

Изобретение относится к диагностированию качества диспергирования жидкости распыливающи устройствами в газовом потоке и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства - машиностроительной , авиационной, химической, нефтеперерабатывающей и т.д

Устройство для анализа фракционного состава микрочастиц // 1357807

Изобретение относится к приборам для анализа фракционного состава микрочастиц и может быть использовано при контроле технологических процессов и загрязнения окружающей среды

Способ определения дисперсного состава капельно-брызговых облаков в море // 1346979

Изобретение относится к оптическим способам исследования дисперсных систем

Способ определения размера капель в быстропротекающих процессах // 1346978

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения размера капель для регистрации изменения размера этих капель в кратчайшие промежутки времени

Способ определения параметров функции распределения частиц по размерам дисперсной системы // 1343303

Изобретение относится к физическим методам исследования дисперсных систем и может быть использовано при исследовании аэрозолей.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения возможности исследования удаленных на космические расстояния дисперсных объектов

Фотоэлектрический анализатор частиц // 1343302

Изобретение относится к технике измерений параметров дисперсных систем и может быть использовано в метрологии , химической технологии и др

Устройство для дисперсного анализа размеров взвешенных частиц // 2102719

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров частиц загрязнителя в рабочей жидкости и может быть использовано в машиностроении и на транспорте для диагностике трущихся узлов машин

Поглотительный прибор для оценки экологической чистоты воздушного бассейна // 2102720

Изобретение относится к анализу экологического состояния и мониторинга окружающей среды, в частности воздушного бассейна

Устройство для отбора и концентрирования проб аэрозолей // 2133024

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к приборам, предназначенным для отбора проб аэрозоля с малыми концентрациями из воздуха и может быть использовано для исследования состава аэрозолей совместно с любым анализатором аэрозолей

Устройство контроля запыленности воздуха // 2147739

Изобретение относится к области охраны труда, в частности к приборам для измерения запыленности воздуха

Интерференционный способ измерения размеров и концентрации аэрозольных частиц и устройство для его реализации // 2148812

Изобретение относится к оптико-интерференционным способам и устройствам для измерения размеров и концентрации полидисперсных аэрозольных сред и может быть использовано в измерительной технике

Устройство для определения размеров и числа частиц в жидкости // 2149379

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизированного измерения размеров и числа частиц в проточных средах, в объемах технологических аппаратов, для оценки качества и эффективности технологических процессов

Устройство для определения размеров и числа частиц в жидкости // 2149380

Способ и система для определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала // 2154814

Изобретение относится к области измерительной техники

Способ исследования микрообъектов // 2154815

Изобретение относится к средствам для исследования и анализа частиц и материалов с помощью оптических средств и может быть использовано в медицинских исследованиях, геофизике, механике, химии, порошковой металлургии, при контроле загрязнений окружающей среды и т.д

Устройство для измерения концентрации суспензии // 2178555