Устройство для определения закона распределения аэрозольных частиц

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении зарядов и размеров аэрозольных частиц. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей - достигнута за счет введения в устройство клапана 5, анализатора 4 размеров аэрозолей и блока 6 управления. По команде блока управления клапан 5 попеременно соединяет пневматический вход анализатора 4 размеров аэрозолей с входом и с выходом классификатора 2 аэрозолей, что позволяет учесть изменения фракционных концентраций аэрозоля на выходе пробоотборника 1 путем нормирования закона распределения частиц по размерам на выходе классификатора 2 к распределению на его входе. При этом повышается точность измерения закона распределения частиц по зарядам при одновременном измерении закона распределения частиц по размерам. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 29/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774757/21 (22) 26.12,89 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (71) Всесоюзный. научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад, А.А.Бочвара (72) Е;П.Емец, B.À.Кащеев и П.П.Полуэктов (53) 621.317.3 (088.8) (56) Иванов В.Д., Кириченко В.И., Шаныгин

Б.В., Бережной В.М. Метод и аппаратура для исследования электрической зарядки р/а "горячих" аэрозольных частиц. — Колл, журнал, 1974, т. XXXVI, ¹3, с,468-472.

Knutson Е.О., Uhitby К.Т., Accurate

measurement . of aегоsol elecrlc mobilyty

moments. — J. Aer Scl, 1975, vol 6, р.453-460. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЗАКОНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использо„„5Q„„1718152 А1 вано при определении зарядов и размеров аэрозольных частиц. Цель изобретения— повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей — достигнута за счет введения в устройство клапана 5, анализатора 4 размеров аэрозолей и блока 6 управления. По команде блока управления клапан 5 попеременно соединяет пневматический вход анализатора 4 размеров аэрозолей с входом и с выходом классификатора 2 аэрозолей, что позволяет учесть изменения фракционных концентраций аэрозоля на выходе пробоотборника 1 путем нормирования закона распределения частиц по размерам на выходе классификатора 2 к распределению на его входе. При этом повышается точность измерения закона распределения частиц по зарядам при одновременном измерении закона распределения частиц по размерам. 1 ил.

1718152

30 мерам

40

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении зарядов и размеров аэрозольных частиц.

Известно устройство для определения закона распределения аэрозольных частиц по зарядам и размерам, состоящее из ультрамикроскопической кюветки с вертикальным освещением и горизонтальным электрическим полем. между плоскими электродами, фотокамеры, принцип действия которых заключается в фотографировании траектории движения частиц в гравитационном и электрическом полях, позволяющем определять заряды и размеры отдельных частиц.

Недостатком таких устройств является их малое быстродействие — для измерения заряда и размера одной чаетицы требуются десятки секунд, что приводит к малой точности измерения распределения аэрозольных частиц по зарядам и размерам, так как за время измерения, необходимое для набора нужной статистики, в аэродисперсных системах происходят процессы, приводящие к изменению фракционных концентраций аэрозоля. Эти изменения не позволяют правильно интерпретировать полученные результаты измерений.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для измерения закона распределения монодисперсных частиц по зарядам, содержащее пробоотборник, выход которого соединен с входом электростатического классификатора аэрозолей, напряжение на обкладках которого создается регулируемым источником постоянного напряжения, выход которого соединен с входом счетчика частиц.

Недостатками устройства являются невозможность измерения двумерного распределения аэрозольных частиц по зарядам и размерам, а также невысокая точность при флуктуациях фракционных концентраций аэрозоли.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей способа за счет измерения двумерного закона распределения аэрозольных частиц по Зарядам и размерам.

Сущность изобретения заключается в том, что аэрозольные частицы, с помощью пробоотборника поступающие на вход электростатического классификатора аэрозолей, с выхода последнего через клапан подаются на вход анализатора размеров аэрозолей. Использование клапана позволяет производить нормировку функции распределения частиц по размерам на выходе классификатора на функцию распределения частиц по размерам на его входе. Это исключает влияние флуктуаций фракционйых концентраций на входе устройства на измеряемое распределение. Для этого пневматический выход клапана связан с входом анализатора размеров аэрозолей, первый пневматический вход клапана соединен с входом классификатора аэрозолей, а второй вход — с выходом классификатора. Управление работой клапана осуществляется блоком управления, вход которого соединен с электрическим выходом анализатора размеров аэрозолей.

Клапаны с блоками управления широко используются для коммутации воздушных потоков. Однако в заявляемом устройстве использование клапана с блоком управления позволяет установить связи, а именно связь между фракционными концентрациями аэрозолей на входе устройства и получаемыми распределениями исследуемых частиц по зарядам и размерам. Таким образом, использование клапана с блоком управления позволяет добиться качественно нового результата — с их помощью удается повысить точность измерения распределения аэрозольных частиц по зарядам и раэНа чертеже представлена блок-схема устройства для определения закона распределения аэрозольных частиц по зарядам и

"размерам.

Устройство содержит пробоотборник 1, электростатический классификатор аэрозолей 2, регулируемый источник постоянного напряжения 3, анализатор размеров аэрозолей 4, клапан 5, блок управления клапаном 6.

Устройство работает следующим образом.

Прабоотборник 1 осуществляет отбор пробы из анализируемой аэродисперсной среды. Основное требование, предъявляемое-к пробоотборнику — это обеспечение изокинетичности при отборе анализируемой пробы. Отобранные аэрозольные частицы поступают на вход электростатического классификатора 2 аэрозолей, в котором происходит выделение аэрозольных частиц с заданным значением отношения диаметра к заряду, основанное на отклонении движущихся с потоком воздуха аэрозольных частиц в поперечном электрическом поле. создаваемом между обкладками конденсатора с помощью регулируемого источника 3 постоянного напряжения. Таким образом, на выход классификатора 2 попадают лишь частицы с заданным отношением диаметра

1718152

Составитель B. Максименко

Техред M,Ìîðãåíòçë Корректор С. Шевкун

Редактор В. Данко

Заказ 879 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушекая нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 к заряду, определяемым выходным напряжением источника 3. Через клапан 5 эти частицы поступают на вход анализатора размеров аэрозолей, в качестве которого может быть использован лазерный анализатор размеров аэрозолей ЛАРИСА-М. С помощью блока 6 управления клапан 5 осуществляет соединение входа анализатора 4 размеров аэрозолей попеременно с входом и выходом классификатора 2 аэрозолей, При этом производится определение закона распределения по размерам частиц на входе и выходе классификатора 2. С целью исключения влияния на результат измерения флуктуаций фракционных концентраций осуществляют нормирование распределения, измеренного на выходе классификатора 2, к распределению на его входе. Зная диаметр частиц и отношение диаметра к заряду, определяют заряд частиц.

Изменяя величину подаваемого с источника 3 на классификатор 2 напряжения, изменяют величину заряда анализируемых частиц и строят искомое двумерное распределение.

В простейшем случае блок буправления представляет собой таймер, соединенный через усилитель мощности с исполнительным электромагнитом клапана 5. Однако весь процесс измерения может быть автоматизирован, если в блоке 6 управления ис5 пользовать ЭВМ. осуществляющую как управление работой клапана S, так и обработку результатов измерений.

Формула изобретения

Устройство для определения закона .

10 распределения аэрозольных частиц, включающее пробоотборник, соединенный с пневматическим входом электростатического классификатора аэрозолей, и регулируемйй источник постоянного напряжения, 1.5 подключенный к электрическому входу электростатического классификатора аэрозолей, отличающееся тем,что,сцелью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, в него

20 введены анализатор размеров аэрозолей, клапан и блок управления клапаном. соединенный с электрическим входом клапана, первый пневматический вход которого соединен с входом классификатора аэрозолей, 25 à второй пневматический вход — с выходом классификатора аэрозолей, а пневматический выход —. с входом анализатора размеров аэрозолей.