Устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

И 306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ и> 940019 (6l ) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 1 О. 11. 80 (21) 3224527/ Т 8-25 с присоединением заявки Ah (23) Приоритет

Опубликовано 30. 06.82, Бюллетень М 24 (51)М. Кл.

С 01 И 15/08

Якударственныб квинтет

СССР но делам нзобретеннй н отхрытнй (53) УД3 539 217.. 1(088. 8) Дата опубликования описания 62 .07. 82 т

В. В. Романенко, 6. C . Костин, В. И. Герасимюв, /

С. В. Гегин, В. Г. Агузумцян и Т. A. Заблоц я

Ленинградский ордена Октябрьской Революции, ордена

Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

В61СОКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ са1 1) 1

Изобретение относится к порошковой технологии, а именно, к устройствам, служащим для измерения удельной поверхности порошков.

Известно устройство для измерения удельной поверхности порошков проводящих материалов, состоящее из диэлектрического корпуса и двух электродов тарельчатогo профиля с одним или несколькими отверстиями для выхода частиц на измерительный электрод.

Величину удельной поверхности определяют по измеренному току перено"

Наиболее близким к предлагаемому по .технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных. порошков, содержащее го систему из двух электродов, один из которых сплошной, а другой имеет оттверстие, приемную кювету, расположенную под отверстием, источник высокого напряжения, соединенный с электродами, измерительную емкость, один электрод которой соединен с приемной кюветой, и измерйтельный прибор (2 ).

Недостатком известных устройств является большая погрешность измере.

HNR высакодисперсных порошков, доходящая до 50-703 у фракций со средним диаметром 6 мкм. Она возникает из-за того, что у внешнего края выходного отверстия в процессе работы происходит осаждение частиц порошкового ма" териала. При этом происходит и фракционирование измеряемого порошка, так как оседают на краях отверстия наиболее мелкие частицы. Более крупные частицы (вследствие инерции) меньше подвержены этому явлению. В результате дисперсный состав порошка, попавшего на измерительный электрод, отличается от измеряемого.

Кроме того, частицы порошка, осевшего на краях отверстия, могут сры" г

3 94001 ваться конгломератами и сильно искажать результаты измерения. Реально диапазон дисперсности порошков, измеряемых с погрешностью 101, начинается от 10-15 мкм по диаметру.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений и повышение точности путем устранения оседания частиц на краях отверстия, Поставленная цель достигается тем, 1 что в устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков, содержащее систему из двух. раздельных кольцевой диэлектрической прокладкой электродов, один из 1 которых сплошной, а другой элемент имеет отверстие, приемную кювету, расположенную под отверстием, источник в ысо.кого напряжения, соединенный с электродами, измерительную емкость, первый В электрод, которой соединен с приемной кюветой и измерительным прибором, дополнительно введен второй источник напряжения, а приемная кювета снабжена электродом, выполненным в виде р иглы и расположенным на оси отверстия, и рич ем одна из клемм вто ро го источн ика питания соединена с электродом, имеющим отверстия, а вторая - со вторым электродом измерительной емкости, зо при этом второй электрод измерительной емкости и сплошной электрод соединены с разными по знаку клеммами источников напряжения.

Выполнение одного из электродов в виде иглы, расположенной по оси отверстия, позволяет создать ускоряющее электрическое поле, фиксирующее вылетающие из инжектора частицы вокруг этой оси. Так как заряженные час- 4, тицы стоемятся по силовым линиям поля, то они полностью собираются в приемной кювете, что значительно уменьшает паразитное осаждение частиц вокруг отверстия и повышает точность измере- 45 ния. Величина потенциала игольчатого электрода зависит от расстояния до выходного отверстия и выбирается экспериментально.

На чертеже изображена схема устрой-5О ства, Устройство содержит диэлектрический корпус 1 с закрепленными в нем верхним электродом 2 и нижним электродом 3 с выходным отверстием 4. Под выходным отверстием расположен измерительный электрод 5 с приемной кюветой

6, снабженной игольчатым электродом 7. б 4

Измерительная емкость 8 и измерительный прибор 9 служат для .измерения заряда инжектированных частиц. Клем-. ма источника 10 высокого напряжения соединена с электродами 2 и 3. Одна клемма источника 11 подключена к нижнему электроду 3, а вторая через конденсатор 8 связана с игольчатыми электродом 7, причем, электрод измерительной емкости 8 и сплошной электрод

3 соединены с разными по знаку клем" мами источников напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На нижний электрод 3 вносят пробу исследуемого порошка (2-30 мг в зависимости от плотности и дисперсности порошка). На электроды 2 и 3 системы подают напряжение 04, меньшее или рав" ное 19,4 кВ и U 0,5 — 1 кВ и порошок вступает в режим автоколебаний между этими электродами, инжектируясь через выходное отверстие 4 в металлическую приемную кювету 6, имеющую электрический контакт с первым электродом измерительной емкости 8. После выхода всего порошка выключают высокое напряжение и измеряют потенциал на емкости 8.

Методика определения удельной поверхности порошка заключается в измерении массы инжектированных частиц

m и суммарного заряда Р с последующим расчетом удельной поверхности по формуле

= К 2ь. = К С

Уд n m где S - удельная поверхность порошка, м 9кг; — потенциал на измерительном конденсаторе, В;

С - емкость измерительного конденсатора, Ф;

К - постоянная прибора, определяемая конструктивными и электрическими параметрами.

Масса инжектированных частиц может быть определена .взвешиванием приемной кюветы до и после процесса измерения.

Э к спер имен таль на я и ро верка п редлагаемого устройства производится на порошках вольфрама, окиси вольфрама,а карбида титана и карбида циркония и других. Одновременно проводят микроскопический анализ на световом микроскопе. Проведенные исследования показывают, что введение фокусировки потоS 94 ка частиц с помощью заряженной иглы позволяет расширить диапазон измеряемых размеров частиц в пробе от 10 до

1 мкм.

Дпя частиц размера 4 мкм погрешность измерения уменьшена с 75 до 53.

Кроме того, возможно измерение частиц с размером менее 4 мкм до 1,6 мкм. формула изобретения

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зо tf 709984, кл. G 01 N 15/08» 1977

2. Мазуриков О.А., Николаев О,С.

Электродинамический метод измерения удельной поверхности. - "Журнал прикладной химии", 1976, т.XI — IX, с. 1299-1301 (прототип).

Устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков, содержащее систему из двух разделенных кольцевой диэлектрической прокладкой электродов, один из которых сплошной, другой имеет отверстие, приемную кювету, расположенную под отверстием, источник высокого напряжения, соединенный с электродами, измерительную емкость, первый электрод которой соединен с приемной кюветой и измерительным прибором, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

0016 6 расширения диапазона измерении и 1То-. вышения точности путем устранения частиц на краях отверстия, в него дополнительно введен второй источник напряжения, а приемная кювета снабжена электродом, выполненным в виде иглы и расположенным на оси отверстия, причем одна из клемм второго источника питания соединена с электродом, 10 имеющим отверстие, а вторая.- с вто рым электродом измерительной емкости, при этом второй электрод измерительной емкости и сплошной электрод соеди-, н нены с разными по знаку клеммами ис15 точников напряжения.

Корректор Ю. Макаренко

Подписное

Составитель B. Алексеев

Редактор M. Голаковски Техвед А. Бабинец

Заказ 4656/63 Тираж 887

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва «Ж-Я Раушская наб. g. 4)5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4