Устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 940016(53)М. Кл С 01 И 15/08 ркударстюнмИ квинтет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 02 .07. 82 В. В. Романенко, 6. С. Костин, В. И, Герасимбв,С. В, Гегин, В. Г, Агузумцян и Т. А, Заблоц яЛенинградский ордена Октябрьской Революции ,орденаТрудового Красного Знамени технологический институтим. Ленсовета(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ са 1 11. 1Изобретение 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 тарельчатого 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, содержащеего 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, одинэлектрод которой соединен с приемнойкюветой, и измерйтельный прибор 2 1. Недостатком известных устройств является большая погрешность измерения выспкодисперсных 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"3 94001ваться конгломератами и сильно искажать результаты измерения, Реальнодиапазон дисперсности порошков, измеряемых с погрешностью 101, начинается от 10-15 мкм по диаметру.5Цель изобретения - расширениедиапазона измерений и повышение точности путем устранения оседания частиц на краях отверстия,Поставленная цель достигается тем, 10что в устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков, содержащее систему из двух.раздельных кольцевой диэлектрической прокладкой электродов, один из 1которых сплошной, а другой элементимеет отверстие, приемную кювету, расположенную под отверстием, источник в ысо.кого напряжения, соединенный с электродами, измерительную емкость, первый 0электрод, которой соединен с приемнойкюветой и измерительным прибором, дополнительно введен второй источникнапряжения, а приемная кювета снабжена электродом, выполненным в виде 2иглы и расположенным на оси отверстия,причем одна из клемм второго источника питания соединена с электродом,имеющим отверстия, а вторая - со вторым электродом измерительной емкости, З 0при этом второй электрод измерительной емкости и сплошной электрод соединены с разными по знаку клеммамиисточников напряжения.Выполнение одного из электродовв виде иглы, расположенной по осиотверстия, позволяет создать ускоряющее электрическое поле, фиксирующеевылетающие из инжектора частицы вокруг этой оси. Так как заряженные час- ,тицы стоемятся по силовым линиям поля,то они полностью собираются в приемной кювете, что значительно уменьшаетпаразитное осаждение частиц вокруготверстия и повышает точность измерения. Величина потенциала игольчатогоэлектрода зависит от расстояния довыходного отверстия и выбираетсяэкспериментально.На чертеже изображена схема устройО 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 4Измерительная емкость 8 и измерительный прибор 9 служат для .измерениязаряда инжектированных частиц. Клем-,ма источника 10 высокого напряжениясоединена с электродами 2 и 3. Однаклемма источника 11 подключена к нижнему электроду 3, а вторая черезконденсатор 8 связана с игольчатымиэлектродом , причем, электрод измерительной емкости 8 и сплошной электрод3 соединены с разными по знаку клем"мами источников напряжения,Устройство работает следующим образом.На нижний электрод 3 вносят пробуисследуемого порошка ( 2-30 мг в зависимости от плотности и дисперсностипорошка). На электроды 2 и 3 системыподают напряжение 04, меньшее или рав"ное 19,4 кВ и У0,5 - 1 кВ и порошоквступает в режим автоколебаний междуэтими электродами, инжектируясь через выходное отверстие 4 в металлическую приемную кювету 6, имеющуюэлектрический контакт с первым электродом измерительной емкости 8. Послевыхода всего порошка выключают высокое напряжение и измеряют потенциална емкости 8,Методика определения удельной поверхности порошка заключается в измерении массы инжектированных частицв и суммарного заряда Р с последующим расчетом удельной поверхности поформуле: К 2 ь.: К С фУд н п 1где Б у - удельная поверхность порошка, м 9 кг;- потенциал на измерительномконденсаторе, В;С - емкость измерительного конденсатора, ф;К - постоянная прибора, определяемая конструктивными иэлектрическими параметрами.Масса инжектированных частиц можетбыть 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 пото5 94 ка частиц с помощью заряженной иглы позволяет расширить диапазон измеряемых размеров частиц в пробе от 1 О до 1 мкм.Дпя частиц размера 4 мкм погрешность измерения уменьшена с 75 до 5 Ф. Кроме того, возможно измерение частиц с размером менее 4 мкм до 1,6 мкм. формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРрв 11 709984, кл. С 01 М 1 У 08, 1977.2. Мазуриков О.А., Николаев О,С.Электродинамический метод измеренияудельной поверхности. - "Журнал прикладной химии", 1976, т.Х 1 - 1 Х,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 тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью0016 6расширения диапазона измерении и 1 То-.вышения точности путем устранениячастиц на краях отверстия, в негодополнительно введен второй источникнапряжения, а приемная кювета снабжена электродом, выполненным в видеиглы и расположенным на оси отверстия,причем одна из клемм .второго источника питания соединена с электродом, 10 имеющим отверстие, а вторая.- с вторым электродом измерительной емкости,при этом второй электрод измерительной емкости и сплошной электрод соеди-,ннены с разными по знаку клеммами ис точников напряжения."Па л. Прое город едактор М. Го аказ 4656/63ВНИИП ственн зобрет ж-д, нт", г го комитений и откРаушская а СССРытийаб. 8. Корректор Ю. Макарен Подписное 4