Способ измерения дисперсного состава порошков

 

Союз Соаэтских

Социалистииескии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.02.75 (21) 2104205/18-25 . с присоединением заявки № (23) Приоритет (" )615394 (51) М. Кл, G - 01 Й 15/02

Гевударетаеиивй ивиитвт

Свввтв Иееатрев СССР ае делам ивобрвтвиий а етиритий (53) УДК 532.584 (088.8) (43) Опубликовано 15.07,78.Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 08,06.78 (72) Авторы изобретения

Л. И. Калакутскнй, Н. А. Малыгин и А, А. Подольский

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО

СОСТАВА ПОРОШКОВ

Изобретение относится к технике измерения дисперсного состава порошков и промышленных аэрозолей.

Известен способ распределения частиц цо размерам, при котором анализируемую среду прокачивают над поверхностью жидкости для насыщения ее конденсируемыми парами, после чего она поступает в пузырьковую камеру, где при помощи трех электродов-сеток с оздается трехмерное поле переменного тока (11.

Заряженные частицы, имеющие отношение заряда к массе, укладывающиеся вне» который диапазон, фиксируются в объеме камеры, остальные рассеиваются и осаждаются на стенках камеры. При последующем понижении температуры пар конденсируется на частицах. Концентрация полученных капель измеряется при помощи источника света и фотоумножителя, реги- 2О стрирующего рассеянное жзлучение. . Меняя напряжение на электродах и частоту, можно снять кривую .распределения частиц.Однако этот способ длителен. 25

Известен также способ измерения днс. персного состава порошков, заключающийся и том, что взвешенные в воздухе частицы электризуют в зарядном устройстве, затем в тонкой струе воздуха подают в электростатическое поле конденсатора, к пластинам которого прикладывают ступен.чато изменяющееся напряжение j2). Частицы,: не осевшие.на коллекторном электроде конденсатора, улавливают аэроэольным фильтром, соединенным с электродом. При стуценчатом изменении напряжения в осадительном конденсаторе изменяется граничный размер заряженных частиц, пролетающих конденсатор без осаждения. Измеряя величину установившегося тока при каждом значении напряжения, можно определить дисперсный состав.

Известный способ обеспечивает па следовательное во времени, но сравнительно медленное измерение конденсации каждой фракции частиц.

1(елью изобретения является ускорение процесса анализа и повышение его точности.

615394

Это достигается тем, что по способу измерения дисперсного состава, включающему распыление, электризацию, откло пение частиц в конденсаторе и измерение тока частиц, пролетевших через конденсатор беэ осаждения, отклонение частиц производят путем подачи на пластины конденсатора напряжения прямоугольной формы длительностью, превышающей время прохождения аероэольной

10 струи через осаднтельный конденсатор, и измеряют ток датчика в переходном режиме с последующим усреднением результатов измерений.

На фиг. 1 представлена блок-схема

15 реализации способа, пример 1; на фиг. 2— то же, пример 2.

Пример 1. Устройство, в котором реализуется предлагаемый способ, состоит из распылителя 1 порошка, зарядного устройства 2 с формирователем аэро- эольной струи, осадительного конденсатора 3, генератора 4 высоковольтных импульсов, датчика 5 заряженных частиц, выполненного в виде секционированного индукционного кольца, электрометрического усилителя 6, блока 7 обработки н насоса 8, При ожутствии напряжения на обкладках конденсатора 3 через индукционное кольцо 5 одновременно проходят частицы всех раэмеро в. При подаче на обкладки конденсатора 3 импульса напряжения. из струи сначала выседают самые крупные частицы, обладающие наибольшей подвижностью, затем менее крупные и т. a., до тех пор, .пока не осядут частицы минимального размера.

Полная длительность процесса осамщеnps реальных размерах конденсатора 4о

40 (расстояние между пластинами{2-3) 10 м> и напряженности поля в конденсаторе (4-8) 10 В/м для диапазоне размеров частиц (0,5-50,0) 10 составляет

05-10 с .

Поскольку напряжение на выходе подключенного к датчику 5 усилителя 6 пропорционально совокупному заряду частиц, npoxonamsx через датчик 5, а иэ струи на выходе конденсатора 3 последовательно удаляются фракции частиц убывающего размера, то зависимость . сигнала от времени на выходе усилителя непосредственно определяет интегральный закон распределения частиц по размерам 55

Аналогичная информация о дисперсном составе частиц получается и по окончании импульса напряжения. Подавая на пластины конденсатора 3 серию импуль сов и производя усреднение результатов щ анализов при помощи блока 7 обработки, можно измерить дисперсный состав порошков с высокой степенью точности.

Пример 2. Второе устройство, в котором реализуется предлагаемый способ, состоит из распылителя 9 порошка, зарядного устройства 10 с формирователем аэроэопьной струи, осадительного конденсатора 11, генератора 12 высоковольтных импульсов, отводной трубы

13, датчика 14 заряженных частиц,электрометрического усилителя 15, блока 16 обрабожи,насосов 17 и 18.

При отсутствии напряжения на обкладках конденсатора 11 аэроэольные частицы не попадают в отводную трубу 13.

При подаче на обкладки конденсатора 11 импульса напряжения в отводную трубу

13 сначала поступают самые крупные частицы, затем менее крупные и т.д., пока не пройдут частицы минимального размера.

Поскольку напряжение на выходе подключенного к датчику 14 усилителя 15 пропорционально совокупному заряду проходящих через датчик 14 частиц, то зависимость сигнала от времени на выходе усилителя с точностью до масштабных коэффициентов определяет дифференциальный закон распределения частиц по размерам. Подавая на пластины «онденсатора 11 серию импульсов н производя усреднение результатов анализов при цомющи блока 16 обработки, можно измерить аисперсный состав порошков с высокой степенью точности, Формула изобретения

Способ измерения дисперсного состава

aopomaos,. основанный на переводе порошка в аерозольное состояние, електризации аэрозоля и подаче его в аерозольной струе через осадительный конденсатор и датчик заряженных частиц, о т л ич а ю m и и с я тем, что, с целью сокрашения времени анализа и повышения точности измерений, на пластины осадительного конденсатора подают напряжение прямоугольной формы длительностью, превышакнцей время прохождения аэрозольной струи через осадительный конденсатор, и измеряют так датчика в переходном режиме с последующим усреднением результатов измерений.

Источники,информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Патент США % 356-102, % 3740 1 49, 1 97 3.

2. патент США % 3740553, кл. К 01 J 30/34, 1974.

61 5394

Составитель В, Воаанкин

Редактор Л. Батанова Техред K. Гаврон Корректор Н. Гулица

Заказ 3902/34 Тираж 1112 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/8

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4