Способ определения постоянной времени разряда электрически заряженных макрочастиц

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИ

84079

Союз Советски1

Социалистическив

Республик

Зависимое от авт. свидетел

Заявлено 09. Ч! !.1971 (№ 16 с присоединением заявки Л

Приоритет

Опубликовано 23.Ч.1973. Бю

Дата опубликования описан

1. Кл. G Olr 27/02

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

ДК 621.317.318(088.8) Авторы изобретения

Ф. Я. Изаков и А. О. Кундий

Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ РАЗРЯДА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ЗАРЯЖЕННЫХ МАКРОЧАСТИЦ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электрических свойств макрочастиц, например семян, при электрической сепарации.

Известны способы определения постоянной времени разряда электрически заряженных макрочастиц, основанные на фиксации моментов прохождения частиц в области электрического поля, отводе заряда частиц на заземленный электрод и определения составляющих постоянной времени разряда.

Постоянная времени (RC) характеризует скорость разряда частиц, находящихся в электрическом поле на заземленном электроде, и влияет на величину показателя разряда. Однако по известным способам этот параметр оценивают, определяя раздельно переходное сопротивление частиц и емкость системы частица — заземленный электрод. Сопротивление измеряют на специальной установке, а емкость рассчитывают по теоретической формуле, предполагающей, что частица неплотно прилегает к заземленному электроду, образуя с чим зазор. Ошибка в определении постоянной времени разряда значительна.

Цель изобретения — повышение точности определения постоянной времени.

Способ состоит в том, что разряд частиц производят в процессе их перемещения по поверхности заземленного электрода под действием собственного веса и регистрируют ускорения частиц на этой поверхности.

На чертеже показано устройство для осуществления предложенного способа.

Устройство содержит высоковольтный электрод 1, укрепленный на изоляционной стойке 2, зазем IGHHibIH плоский электрод 8, фотоэлектрическое фиксирующее устройство 4, фотокамеру

1р 5 и импульсный источник б света. К зажиму 7 подключают источник высокого напряжения.

Электроды 1 и 8 образуют область электрического поля, в котором заряжается исследуемая частица 8, располагаемая первона15 чально между фотодиодом и осветителем (на чертеже не показаны) фиксирующего устройства 4. При развороте электрода 8 относительно горизонтальной плоскости 9 плоскость пленки фотокамеры 5 остается параллельной элек20 троду 8. При некотором максимальном угле разворота а, определяемом граничными условиями равновесия исследуемой частицы 8, отключают источник высокого напряжения, вследствие чего электрическое поле исчезает, 25 а частица 8 движется вниз по поверхности заземленного электрода 8 под действием собственного веса. При этом срабатывает фиксирующее устройство 4, которое одновременно включает затвор фотокамеры 5 и импульсный

30 источник 6 света.

384079 мента времени.

Предмет изобретения

Составитель Л. Устинова

Техред Е. Борисова

Корректор Е. Денисова

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 2224/9 Изд. № 1601 Тирам< 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-З5, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Заряженная частица 8, двигаясь по заземленной поверхности электрода 8, постепенно разряжается и изменяет свое ускорение. Ускорение регистрируют с помощью фотокамеры

5 методом скоростной съемки. По фотограмме определяют координату Х частицы для любого момента времени при известной частоте мигания импульсного источника б света. Полученная кривая X(t) представляет собой кривую пути в функции времени. Ее двойное графическое дифференцирование дает ускорение

de которое определяют для каждого моа 2

Сила F„B к заземленному электроду 3 после снятия напряжения с высоковольтного электрода 1, изменяется по экспоненциальному закону

2t

F, = Р„е (>) где F„— сила, действующая на частицу в начальный момент движения;

t — время движения;

RC — постоянная времени разряда.

Подставляя формулу (1) в известное уравнение ускорения движения и решая это уравнение относительно RC, получают

RC= (2)

Fa Ут

1 х

P(sin — — — f, cos а

q dt2 где Р— вес частицы;

f, — коэффициент трения.

При этом за истинное значение RC принимают среднее арифметическое из его мгновенных значений.

Таким образом, предложенный способ позволяет измерять удельное сопротивление R частиц и емкость С системы частица — заземленный электрод в комплексе, как произведение этих величин, что уменьшает погрешность в определении постоянной времени разряда, Т11 позволяет более точно рассчитывать остаточные заряда и электрические силы, действующие на частицы, например семена, зерно или другие зернистые материалы при сортировке их в электрическом поле.

15 Кроме того, поскольку постоянная времени разряда определяется в процессе движения частицы в электрическом поле, способ достаточно полно позволяет отражать реальные процессы, происходящие в электросортировальных

20 машинах.

Способ определения постоянной времени

25 разряда электрически заряженных макрочастиц, например семян, при электрической сепарации, основанный на фиксации моментов прохождения частиц в области электрического поля, отводе заряда частиц на заземленный

ЗО электрод и определении составляющих постоянной времени разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения постоянной времени, разряд частиц производят в процессе их перемещения по поверхно35 сти заземленного электрода под действием собственного веса и регистрируют изменение ускорения частиц на этой поверхности.