Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

 

(72) Авторы нзобретення В, А,. Бойко, В. И. Голинью и P. К. Стасевич

Изобретение относится к способам измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля и может быть использоВано для непрерывного измерения запыленности воздуха в различных отраслях промышлен5 ности.

Известен способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля, реализованный s TpoAGTBBx для HBMBpeHHB KQR» цеитрации пыли в атмосфере Г11, основан1О ный на униполярной зарядке частиц в слабом электрическом поле, сепарации их по электрическим подвижностям и осаждении частиц на коллекторе.

Наиболее близким к предложенному является способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля (2), основанный на зарядке аэрозольных частиц в поле униполярного импульсного коронного разряда низкой частоты.

26

При измерении концентрации дисперсиой фазы аэрозоля известным способом при наличии в атмосфере мелкодисперсной ньяи и дыма и повышенной влажности воздуха в результатах измерения появляеч ся погрешность, обусловленная высокой

4 чувствительностью способа к тонкоднсперсной пыли, поскольку: вряд частип вэроэо-7 ля радиусом < 10 м пропорционален их линейным размерам, а не массе частиц. По этой причине известным способом невозможно с требуемой точностью измерить весовую концентрацию пыли в втьюсфере горных предприятий в условиях повышенной влажности атмосферы и при наличии дыма, . который в значительном soличестве обрвзуежя при взрывных работах.

Бель изобретения - повышение точнос-, ти измерения при наличии мелкодисперсной. фазы аэрозоля, дыма и повышенной влажности атмосферьь

Поставленная цель достигается тем, что при измерениях концентрации дисперсной фазы аэрозоля, основанных на зарядке вэрозольных частиц в поле униполярно» го коронного разряда низкой частоты с ионизирукицим и подпираюшим напряжени681 104

4 вызывая этим низкочастотную модуляцию заряда потока аэрозоля.

Временное распределение заряда потока аэрозоля, а следовательно, и индуктивно наведенного заряда на измерительном электроде, при измерении предложенным способом, приведено на фиг. 2, где Д зарял частиц аэрозоля после предварительной электризации (в основном заряд мелкодисперсной фазы, обусловленный термическим движением ионов); я

Ъ Ц заряд частиц аэрозоля, сообщенный им при электризации в поле униполярного коронного разряда низкой частоты (в основ-7 ном заряд фракций с Р r 10 м, обусловленный процессом ударной электризации).

1<ах видно на фиг. 1 и 2, переменная составляющая заряда, измеряемая при реализации способа, пропорциональна заряду частиц, который они приобретают в результате процесса ударной электризации в поле униполярного коронного рззряда низкой частоты, поэтому мелкоаисперсная фаза

-7 аэрозоля с <10 м не влияет на точность измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля.

Предложенный способ измерения хонцентрацни дисперсной фазы аэрозоля о6 чадает по сравнению с прототипом рядо преимушеств, так как наличие ме :ходи-=персной фазы аэрозоля и дыма и пов:- щенная влажность атмосферы не влиякг ча точность измерений.

Использование способа для создания на его основе устройств непрерывного хонтроля концентрации пыли, взвешенной

В воздухе промышленных предприятий позволит решить важную народнохозяйсч венную задачу по улучшению санитарногигиенических условий труда рабоче. ем на электродах, достаточным для осаждения ионов, образующихся в разрялном промежутке, аэрозольные частицы предварительно заряжают в поле униполярногo импульсного коронного разряда микросекундной длительности с периодом повторения импульсов, на один-два порядка ботп,— шим длительности. При этом полярность импульсов напряжения микросекундной длительности должна соотве";ствовать по- 10 лярности низкочастотного ионизирующего напр яж ен ия.

На фиг. 1 приведены временные диаграммы ионизирующего импульсного напряжения микросекундной длительности, с 15 помощью которого производится предварительная зарядка частиц аэрозоля, и униполярного ионизирующего напряжения низкой частоты, используемого для последующей зарядки частиц аэрозол. (u — ионн-0 и зируюшее напряжение; U „-. подпирающее напряжение).

При предварительной зарядке частиц аэрозоля в поле импульсного коронного разряда микросехундной длительности заряд, приобретаемый частицами, обусловливается в основном термическим движением ионов. Заряд, приобретаемый частицалж аэрозоля в результате ударной электризации, незначителен ввиду малой длительности н большой схважности импуль« сов напряжения, в течение которых воз« можна ударная электризация. Величина длительности и скважности импульсов выб-З5 рана из условия обеспечения высокой плотности ионов в камере предварительной зарядки аэрозоля IlpH минимальном времени протекания процесса ударной электризации.

Электризация вследствие термического движения ионов является преобладаю .ей

7 лля мелкодисперсных частиц с Р (10 м, поэтому в результате предварительной

45 электризации этим частицам сообщаются заряды, близкие к предельным, и при дальнейшей зарядке в поле униполярного коронного разряда низкой частоты во время действия ионизирующего напряжения

50 они не голучают дополнительных зарядов, и их наличие не вызывает модуляции заряде потока аэрозоля.

Более крутгные частицы аэрозоля, лля которых преобладающим является процесс

55 уларной электризации, в поле униполярного коронного разряда низкой частоты во время действия ионизирующего напряжения приобретают дополнительные заряды, Формула изобретения

Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля путем зарядки аэрозольных частиц в поле униполярного импульсного коронного разряда низкой частоты и осаждения ионов, образующихся в разрялном промежутке, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения влияния мелкодисперсной фазы аэрозоля, дыма и повышенной влажности атмосферы, аэрозольные частицы предварительно заряжают в поле идентичной полярности импульсного коронного разряда микросекундной длительности с периодом повторения

6 8440 4

Составитель Э. Скорняков

Редактор Т. Орловская Техред М. Петко Корректор Т. Скворпова

3azaa 5275/35 Тираж 1090 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.мпульсов, на один-раа порядка большим длительности HMII hcoB.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ Ne 3526828, кл. 324-33, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР

Ч 340242, кл. 8 01 Й 15l02, 1973 (прототип) .