Устройство для измерения заряда частиц дисперсной фазы аэрозоля
О П И С А Н И Е 248081
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фема Советских
Социалистических
Республик
N АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено l,ÎÕ.1967 (№ 1157631/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 10Л 11.1969. Бюллетень ¹ 23
Дата опубликования описания 17.XII.1969
Кл. 21е, 36/10
МПК G Olr
Комитет по делам иаобретаиий и открытий при Совете йтикистрсв
СССР
УДК 621,317.713;537.241 (088.8) Автор изобретения
А. В. Процеров
Заявитель Центральный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектированич жилища
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАРЯДА ЧАСТИЦ
ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ АЭРОЗОЛЯ
Известны устройства для измерения заряда аэрозольных частиц с датчиками в виде зондов, находящихся под некоторым потенциалом и вводимых в аэрозольное облако. Заряд частиц дисперсной фазы аэрозоля определяется в этих устройствах по величине приращения потенциала зонда при оседании на его поверхность заряженной частицы.
Однако известные устройства не позволяют производить измерение заряда со сколько-нибудь удовлетворительной точностью в силу следующего противоречия.
Для того, чтобы устройство имело возможность фиксировать приращение потенциала зонда от каждой отдельной частицы, зонддолжен иметь весьма малые геометрические размеры (в целях снижения вероятности одновременного попадания на зонд двух или более частиц. Но чем меньше геометрические размеры зонда, тем существеннее меняетсяегоемкость прн оседании на него частицы. По мере накопления на зонде осевших частиц его емкость все время увеличивается и при оседании каждой последующей частицы величина приращения потенциала зонда на единицу заряда частицы становится все меньше. Так попадание на зонд меньшей частицы с большим зарядом может вызвать то же приращение потенциала, что и попадание на него большей частицы, несущей малый заряд.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что для повышения точности отсчета и разделения функций отсчета частиц и измерения заряда датчик представляет собой двойной зонд в виде электрически изолированных и развязанных по переменному току частей — внутреннего диска и наружного кольца, площадь которого во много раз больше площади диска, Диск соединен со входом
10 формирующего устройсгва, а кольцо через нормально замкнутый контакт реле — с прибором, измеряющим заряд.
На чертеже дана схема предлагаемого устройства.
15 Датчик, выполненный в виде токопроводящего диска 1 малой площади S„размещен внутри кольца 2 площади S,.)) S Hç того же материала, ro и диск, с небольшим зазором б, заполненным диэлектриком. К диску 1
20 и кольцу 2 приложено одинаковое по величине напряжение, снимаемое с различных источников (или с одного источника, развязанного с каждой частью зонда по переменному току, полярность которого выбирается противопо25 ложной измеряемому заряду частиц.
Датчик помещается в облако аэрозоля, заряд частиц которого подлежит измерению.
Заряженные частицы с одинаковой плотностью садятся как на центральный диск 1, так и на
ЗО наружное кольцо 2, Площадь S цептрально248081 го диска достаточно мала для того, чтобы можно было производить подсчет числа приращений потенциала при попадании на него каждой отдельной частицы. Кольцо 2 площади
S, )) Я„получает заряд от ббльшего колччества частиц, оседающих на нем. Величина этого заряда фиксируется измерителем 8 заряда, шкала которого проградуирована с учетом масштаба в единицах заряда одной частицы. При попадании на диск 1 каждой частицы, несущей заряд, в цепи диска появляется импульс тока, вызывающий треугольный импульс напряжения на выходе формирующего устройства 4. Через нормально замкнутые контакты 5 реле б эти импульсы поступают на пересчетные декады 7 и 8. С попаданием на диск 1 сотой частицы на выходе декады 8 появляется импульс, запускающий формирующее устройство 9, выдающее прямоугольный импульс длительности т, достаточной для прочтения и фиксации показаний прибора 8 (т. е.
1 — 2 сек по выбору оператора).
Одновременно с описанным процессом заряженные частицы оседают на наружном кольце 2 и, отдавая ему свой заряд, создают в цеци кольца ток, когорый, проходя через нормально замкнутые контакты 10 реле б, поступают на прибор 8, измеряющий количество электричества, шкала которого проградуирована с учетом масштаба М—
Sä, . ИзS 100 мерение заряда в цепи кольца 2 и счет частиц в цепи диска 1 происходит до тех пор, пока замкнуты контакты 5 и 10 реле б, т. е. пока обмотка этого реле обесточена. Но с приходом сотой частицы на диск, т, е. с выдачей импульса длительности т с формируюшего устройства 9, обмотка реле б попадает под напряжение этого импульса и счет частиц и отсчет заряда прекращаются, о чем сигнализирует лампа 11, включенная через контакты 12 того же реле б.
В этот момент производится считывание показаний с прибора 8.
Импульс длительности т, поступающий на обмотку реле, дифференцируется дифферен10 цирующей цепочкой 18, импульс от дифференцирования его переднего фронта отсекается детектором 14, а импульс от дифференцирования заднего фронта поступает на обмотку реле 15, нормально разомкнутые контакты lб
15 которого, замыкаясь на короткое время, сбрасывают показания прибора 8, После этого описанный процесс повторяется.
Предмет изобретения
Устройство для измерения заряда частиц дисперсной фазы аэрозоля, содержащее датчик, пересчетные декады, два формирующих устройства, блоки дифференцирования и де25 тектирования, реле и прибор, измеряющий заряд, отличпощееся тем, что, с целью повышения точности отсчета и разделения функций отсчета частиц и измерения заряда, датчик выполнен в виде двух электрически изолиро30 ванных и развязанных по переменному току частей — внутреннего диска и наружного кольца, площадь которого во много раз больше площади диска, при этом диск соединен со входом формирующего устройства, а кольцо
35 через нормально замкнутый контакт реле - — с прибором, измеряющим заряд.
248081
Составитель Н. Н. Чижевская
Техред Т. П. Курилко Корректор Л. В. Юшина
Редактор Н. С. Коган
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3260!12 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва Я-35, Ра шская наб., д. 4/5
