Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей

Номер патента: 550560

Авторы: Кольцов, Нейман, Попов, Румянцев, Турубаров

ZIP архив

Текст

Союз Советских Социалнстаческих Республик(51 Государственный комнтет света йкнннстров СССР ло делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Б. Ю. Кольцов, Л, А. Нейман, Б. И, Попов,В, В, Румянцев и В. И. Турубаров енинградский институт авиационного приборостроени(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙИзобретение олизу,Известно устройство для определения распределения частиц по размерам. Исследуемый газ прокачивают над поверхностью жидкости для насыщения его конденсируемыми парами, после чего он поступает в пузырьковую камеру, где с помощью трех электродов (сеток) создается трехмерное поле пеоеменного тока. Два электрода имеют вид плоских дисков, а третий выполнен в виде цилиндрической поверхности. Заряженные частицы, имеющие отношение заряда к массе, укладывающееся в некоторый диапазон е, фиксируется в объеме камеры, остальные рассеиваются и осаждаются на стенках камеры. При последующем понижении температуры пар конденсируется на частицах. Концентрация полученных капель измеряется с помощью источника света и фотоумножителя, регистрирующего рассеянное излучение, Меняя напряженность на электродах и частоту, можно снять кривую распределения частиц по отношениям заряда к массе. В случае нейтральных частиц для зарядки используется источник ионизирующих излучений 1.Известное устройство характеризуется сложностью настройки в работе.Известен спектрометр для определения распределения электрических заряженных чатносится к дисперсному анастиц аэрозолей по размерам. Аэрозоль в виде струи продувается между двумя пластинамп, на которые подается электрическое напряжение. Расстояние от места влета до места соударения частиц о поверхность пласгппы зависит от диаметра частиц 2.Устройство не обеспечивает широксго диапазона измеряемых аэрозолей.Наиболее близким техническим решением О является устройство, содержащее электродыкоронного разряда, электроды осаждения заряженных частиц, измерительный электрод, установленный последовательно в потоке аэрозоля, движущегося с постоянной скоростью, 5 а также электрометр, подключенный к измерительному электроду, и регистратор, вход которого подключен к выходу электрометра.Аэрозольные частицы приобретают в поле коронного разряда электрический заряд. В О пространстве электродов осаждения, на которые подают постоянное напряжение, осаждается часть аэрозольных частиц, зависящая от дисперсного состава и величины напряжения, Неосевшие частицы увлекаются потоком на 5 измерительный электрод, Заряд этих частицЯ, пропорциональный их концентрации, измеряется электрометром, выходной сигнал которого подается на регистратор, На электродах осаждения задерживаются все частицы, 30 имеющие диаметры, большие предельной вс40 45 50 55 60 65 1 п(3 р,) = -личины бщщопределяемой напряжением на этих электродах, а также часть частиц, имеющих диаметры, меньшие предельного. Заряд этой частицы составляет погрешность измерения, которая обуславливается различием координат входа отдельных частиц в пространство электродов осаждения.В известном устройстве для уменьшения погрешности аэрозоль пропускают через систему электродов в виде узкого пучка, площадь, поперечного сечения которого составляет не более 5% площади, охватываемой наружным электродом осаждения. По результатам ряда последовательных измерений заряда Я, проведенных при различных значениях напряжения на электродах осаждения, судят о дисперсном составе 3,Известное устройство характеризуется низкой точностью и чувствительностью. Низкая точность обуславливается заменой непрерывной функции распределения ее ступенчатой аппроксимацией, а также тем, что погрешность из-за различия координат входа отдельных частиц устраняется неполностью. Низкая чувствительность обуславливается малой представительностью пробы аэрозоля, определяемой для рассматриваемого устройства площадью поперечного сечения потока аэрозоля, которая не может быть увеличена без снижения точности измерения.С целью повышения точности и чувствительности измерения дисперсного состава аэрозолей блок питания электродов осаждения выполнен в виде генератора экспоненциального напряжения, выход которого подключен к одному из входов регистратора, другой его вход через сумматор подключен к электрометру, причем оно снабжено блоком дифференцирования заряда, поступающего на электрометр, вход этого блока подключен к измерительному электроду, а выход - к сумматору,Зарядтех частиц с диаметрами, меньшими предельного, которые выходят из потока под действием осаждающего поля, равенй й- пред( Опред 1 (1 Й Опред)Вследствие того, что напряжение У на электродах осаждения является экспоненциальной функцией времени с постоянной т, значение бпред изменяется во времени по за- кону Благодаря этому становится возможным измерение заряда с 1, равногоИмощью блока определения заряда, введенного в устройство, и регистрация суммарного заряда всех частиц с размерами, меньшими предельного, как непрерывной функции бпред. Благодаря измерению заряда д погрешность из-за различия координат входа отдельных 5 10 15 20 25 30 35 частиц в пространство электродов осаждения устраняется полностью, поэтому можно повысить чувствительность измерения, пропуская через систему электродов поток аэрозоля, имеющий сечение, равное сечению, ограничиваемому наружным электродом осаждения.На чертеже представлена схема устройства для измерения дисперсного состава аэрозолей.В потоке аэрозоля установлены наружный и внутренний электроды 1 и 2 коронного разряда, наружный и внутренний электроды 3 и 4 осаждения заряженных частиц и измерительный электрод 5, к которому подключены входы электрометра б и блока 7 дифференцирования заряда, поступающего на электро- метр. К выходам электрометра б и блока 7 подключены входы сумматора 8. Электроды 3 и 4 подключены к генератору 9 экспоненциального напряжения. Выход сумматора и выход генератора соединены со входами регистратора 10.Поток аэрозоля пропускается через систему электродов по всему ее поперечному сечению с постоянной скоростью. В пространстве электродов 1 и 2 осуществляется . коронный разряд. Частицы аэрозоля, проходя между этими электродами, приобретают электрический заряд, Все заряженные частицы, диаметры которых превышают значение апре, определяемое напряженностью электрического поля между электродами 3 и 4, осаждаются на одном из этих электродов. Электрическое поле создается генератором 9 экспоненциального напряжения с постоянной времени т. Частицы, оставшиеся в потоке, поступают на измерительный электрод 5 и их заряд Я регистрируется электрометром б. Для определения заряда д к измерительному электроду подключен вход блока 7, осуществляющего дифференцирование заряда Я по времени и усиление полученной величиы в т раз. Сигнал на входе сумматора 8 пропорционален сумме зарядов Я и д, а следовательно, пропорционален концентрации частиц, имеющих диаметры, меньшие бпред. Этот сигнал непре рывно фиксируется регистратором 10,Одновременно на второй вход регистратора поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напряжения генератора 9, что дает возможность поставить в соответствие каждому значению этого напряжения и, следовательно, каждому значению - величину концентрации частиц.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения благодаря регистрации дисперсного состава как непрерывной функции размера частиц и устранению погрешности из-за различия координат входа частиц в пространство электродов осаждения и поднять чувствительность не менее, чем в 20 раз за счет увеличения представительности пробы аэрозоля.55 О 560 формула изобретения Составитель Е, Маллер Техред Л. Гладкова Корректор Е. Хмелева Редактор Т, Янова Заказ б 15/9 Изд,283 Тираж 1054 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей, содержащее последовательно установленные в потоке аэрозоля электрода коронного разряда, электроды осаждения заряженных частиц с блоком питания, измерительный электрод, электрометр, подключенный к измерительному электроду, и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности 11 чувствительности изЛ 7 люлоэролтл- 1 мерений, олок питания электродов осаждения выполнен в виде генератора экспоненциального напряжения, выход которого подключен к одному из входов регистратора, другой его 5 вход через сумматор подключен к электрометру, причем оно снабжено блоком дифференцирования заряда поступающего на электрометр, вход этого блока подключеч к измерительному электроду, а выход - к сумма тору.

Смотреть

Заявка

2304097, 24.12.1975

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

КОЛЬЦОВ БОРИС ЮРЬЕВИЧ, НЕЙМАН ЛЕОНИД АРТУРОВИЧ, ПОПОВ БОРИС ИВАНОВИЧ, РУМЯНЦЕВ ВАЛЕНТИН ВАСИЛЬЕВИЧ, ТУРУБАРОВ ВЛАДИСЛАВ ИЛЬИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 15/02

Метки: аэрозолей, дисперсного, состава

Опубликовано: 15.03.1977

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-550560-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-dispersnogo-sostava-aehrozolejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей</a>

Похожие патенты