Многокаскадный импактор

(4 рдена Л Красног ерситет КАДНЫЙ канал КТОРскады с ОСУДАРСтвЕННЦЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 6) 07.11,83. Бюл, Р 41(71) Ленинградский о енинаи ордена Трудового о Знаменигосударственный унивим, А,А,Жданова(56) 1.Авторское свидетельство СССРР 693162, кл. 5 01 И 15/00, 1979.2.Спурный К. и др. Аэрозоли. МАтомиздат, 1964, с, 136-137,З,Бакулин В,Н )0 шков И.Н.Высокопроизводительный импактор щелевого типа для исследования химическоааго состава атмосферных аэрозолей.в кн, Атмосферные аэрозоли и атмосферное электричество, Киров, 1977,с, 19-25 (прототип)(54)(57) МНОГОКАСИМПАсодержащий входной ка входными и выходными аэродинамическими соплами и выходной канал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьыения точности определения, все каскады установлены параллельно, причем входные сопла каскадов сообщаются с входным каналом через регулирующие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаются с выходным каналом череэ общую осадительную подложку, при этом второй и последующие по ходу движения струи аэрозоля каскады снабжены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой а в каждой релаксационной(Я камере размер выходного сопла и расстояние до дополнительной общей осадительной подложки равны размеру выходного сосна и расстоянию Ло общей ссадительной подложки предыдущегокаскада.Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения дисперсности и концентрации частиц и может быть использоващ но дйя измерения параметров атмосФернцх аэрозолей. 5Известен импактор, предназначенный для контроля запыленности воздуха, состоящий из насоса для подачи, воздуха, аэродинамического сопла и осацительной подложки, расположен ной перпендикулярно исследуемому потоку воздуха. Частицы, имеюшие размеры больше определенной величины, осаждаются на подложке, на котооой в отдельных случаях может быть нанебейо специальное клейкое вещество 1 .К недостаткам указанногоустройст- ва следует отнести необходимость перенастройки импактора при переходе к измерениям аэрозоля с иными разме рами и концентрацией частиц. Известен каскадный импактор содержащий четыре инерционных осадителя сечение сопел которых от каскадар25к каскаду уменьшается, а также сокращается расстояние щели до подложки.Частицы различных размерных групппри прохождении последовательно соединенных осадителей осаждаются настеклянных подложках соответствующе- ЗОго каскада, Я .Недостатком каскадного импактораявляется наличие нескольких осади-.тельных подложек, параметры которыхне,идентичны. это служит причиной 35роста погрешности измерения.Наиболее близкиюК предлагаемомуявляется устройство для Фракционного отбора аэрозолей, содержащее входной канал, каскады с входными и вы 4 пходными аэродинамическими соплами ивыходной канал 31,Выходной канал соединен с побудителем расхода воздуха,45Соединенный с входным каналом кас" кад предназначен для осаждения наиболее крупных частицДалее воздух, содержащий частицы с меньшим размером, поступает в следующие каскады. Размеры осажденных в каждом каскаде частиц связаны с геометрическими размерами сопла и расстоянием от сопла до осадительной подложки. В последнем канале происходит осаждение частиц с наименьшими в рассматриваемом диапазоне размерами.Однако устройство обладает недостаточной точностью отбора пробы, связанной с отсутствием возможности регулировки скорости потока воздуха 6 О в каждом каскаде, что приводит к изменению захвата частиц, Наличие нескольких осадительных подложек приводит к погрешности, связанной с неоднородностью их поверхности. 65 Цель изобретения - повышение точности определения.Поставленная цель достигаетсятем, что в многокаскадном импакторе,содержащем входной канал, каскадыс входными и выходными аэродивамичекими соплами и выходной канал; всекаскады установлены параллельно,причем входные сопла. каскадов сообщаются е входным каналом через регулирующие вентили, расположенныевдоль оси канала, а выходные соплакаскадов сообщаются с выходным каналом через общую осадительную подложку, при этом второй и последующие по ходу движения струи аэрозолякаскады снабжены релаксационнымикамерами, выходные сопла которыхустановлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а вкаждой релаксационной камере размервыходного сопла и расстояние до дополнительной общей осадительной подложки равны размеру выходного соплаи расстоянию до общей осадительнойподложки предыдущего каскада.На Фиг. 1 представлен многокаскадный импактор, Общий вид, разрез;на фиг, 2 - разрез А-А на Фи., 1;на Фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.Устройство содержит корпус 1 свходным каналом 2, в котором размещены регулирующие вентили 3, связывающие входной канал с каскадами, в состав которых входят релаксационные камеры 4 с соплами 5, расположенныминад общей дополнительной осадительной подложкой б, а также камеры 7,связанные с камерами 4 каналами 8.Все каналы через сопла 9, расположенные над общей осадительной подложкой.10, связаны с выходным каналом 11с помощью каналов 12,Устройство работает следующим образом,Исследуемые аэроэольные частицычерез входной канал 2 и вентили 3поступают в каналы импактораВо втором и последующих по ходу движенияканалах аэрозоль попадает в релаксационные камеры 4 и, пройдя через сопла 5, взаимодействует с подложкой б.При этом происходит инерционное осаж"дение еэрозолъных частиц опрецеленного размера, связанного с геометрическими размерами сопла и зазора междусоплом и осадительной подложкой.Далее аэрозоль, проходя. через выходное сопло 9 и осадительную подложку 10, поступает в выходной канал 11через специальные каналы 12, В перовом канале укаэанный процесс происходит без дополнительного осаждения.Регулирующие вентили служат дляобеспечения соответствующих скоростей аэрозоля в каналах, а также длястабилизации указанных скоростейеда 59/39ВНИИПИ Гопо делам113035, М ираж 87 дарстве эобрете ква, Ж" каз Подписноеного комитета СССРий и открытий5, Раушская наб д Флиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 Размеры сопла и расстояние от него до осадительной подложки в релаксационной камере 4 больше, чем соот; ветствующие параметры на выходе данного каскада.Размеры сопла и расстояние егО до подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию до подложки предыдущего каскада, Этим достигается сбответствие границ диапазонов размероэанализируемых аэрозольных частиц.За базовый объект принят много- каскадный импактор с последовательным расположением каскадов, Проба проходит последовательно через каждый каскад, оставляя на нем частицы, имеющие размеры больше некоторого заданного.Технико-зкономическая эффективность по отношению к базовому объек" ту заключается в том, что предлагаемое устройство позволяет достичь повышения точности измерения аэро- дисперсных систем путем повышения представительности пробы при разных давлениях окружающей среды, Представительность пробы обеспечивается од,новременной раздельной регулировкой объема газа, поступающего в каждыйкаскад. При использовании базовогообъекта при различных давлениях окружающей среды происходит перекрытие(при давлении больше нормального)или разрыв (при меньших давлениях)размеров осаждаемых Фракций. Крометого, повышение точности обеспечивается при измерении сильно неоднородных дисперсных систем возможностью10 независимо от объема других фракцийв заранее заданное число раз увеличить или уменьшить объем одной илинескольких отбираемых Фракций. Этоувеличивает для этих фракций (при.увеличении объема пробы) или, наоборот, для остальных фракцийф(приУменьшении объема пробы) .соотношениесигнал/шум при последующем лабораторном исследовании,При измерении сильно неоднородныХдисперсных систем точность можетбыть реально повышена в 2-10 раэ изависимости от степени неоднороднос"ти дисперсной системы, Изобретениепозволяет в 2-б раэ повысить производительность труда в сетевых атмосферных измерениях загрязнений воздушных бассейнов,