Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля

.А. Бойко, В.И. Голинько и Ю.А,Днеп на Трудового Крт им. Артема непропетровскии горный ин(71) Заявит 5 Й) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСНОЙ фАЗЦ АЭРОЗОЛЯи ин тока Изобретение относится к спосо- . бам измерения концентрации дисперс" ной фазы аэрозоля и может быть использовано для непрерывного измерения запыленности воздуха в. различных отраслях промышленности,Известен способ измерения концен" трации дисперсной фазы аэрозоля, . основанный на зарядке аэроэольных частиц в поле переменного низкоча" стотного коронного разряда и индукционного измерения заряда потока Г.13Недостатком этого способа является большой унос ионов с области коронного разряда при малых значениях напряжения (переход через О и его окрестности), что вызывает большие погрешности при измерении.Наиболее близким к изобретению является способ измерения концен-трации дисперсной фазы аэрозоля, ос" нованный на зарядке аэрозольных частиц в поле униполярного импульсного коронного разряда низкой частоты кционном измерении зарядаэрозаля 23. Однако используемое в известномспособе для зарядки аэрозольныхф частиц высоковольтное напряжениеявляетея,значительным источникомвысокочастотных и низкочастотныхэлектрических помех, особенно при измерении .концентрации пыли в пределахдопустиьмх норм. Это обуславливаетприменение в устройствах, основанныхна этом способе; тщательной экранировки зарядной и измерительной камеры металлическими сетками, на которых осаждается большое количествоэлектрозаряженной пыли. Все это значительно снижает точность измеренийизвестным способом, Кроме того, из-ва 20 интенсивного осаждения пыли на экранирующих сетках время непрерыв- "ной работы устройств, основанныхна известном способе, весьма ограничено.3 96058Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации дисперсной Фазы аэрозоля.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения кон" центрации дисперсной Фазы аэрозоля, включающему зарядку аэрозольнцх частиц .в поле униполярного коронного раз ряда и индукционное измерение заряда аэрозоля, периодически произВодят 10 всасывание аэрозоля в рабочий тракт, зарядку частиц аэрозоля в поле униполярного коронного разряда и выброс аэрозоля, причем измеряют прямой и обратный импульсы индукционно наве-. 15 денных напряжений, возникающие, соот" ветственно., при всасывании и выбросе аэрозоля, по величине которых определяют концентрацию дисперсной фазы аэрозоля. . 20Применение в предлагаемом способе измерения для зарядки частиц коронного разряда постоянного напряжения позволяет устранить электрические помехи при измерениях. Это позво ляет в устройствах, реализующих способ, исключить экранировку зарядной и измерительной камеры. Кроме того, применение коронного разряда постоянного напряжения полностью устраняет возможность уноса ионов сзарядкой в измерительную камеру таких уст- ройств; Все это увеличивает точность измерения концентрации.При всасывании в рабочий тракт дисперсная Фаза приобретает в поле коронного, разряда заряды, которые индукционно измеряются при поступлении аэрозоля в измерительнцй объем Выброс аэрозоля сопровождается уда" лением зарядов из измерительного объ"40 ема и Чтеканием индукционно. наведенных зарядов. Величина прямого импульса тока или напряжения на элементах нагрузки измерителей, возникающего при всасывании, зависит от концен 45 трации всех частиц дисперсной фазы аэрозоля. Величина обратного импульса при выбросе аэрозоля и равенстве скоростей потока при всасывании и выбросе меньше на величину, определяемую зарядом частиц, который за время паузы между всасыванием и выбросом .стекает с измерительного объема. Стекание заряда обуславливается осаждением частиц под воздейст-. вием электростатических и гравитационных сил на стенках индукционных каме 5 измерителей. Ввиду того, что 7 фподвижность частиц увеличиваетсяс ростом размеров, то первоначальноосаждаются частицы крупных разме"ров, Изменяя время между всасыванием и выбросом, можно регулироватьграницу раздела частиц, исследуяэтим дисперсный состав аэрозоля.Измеряя прямой и обратный импульсы индукционно наведенных напряжений, возникающих соответственно при всасывании и выбросе аэрозоля, определяют общую концентрацию и концентрацию респирабельнойФракции аэрозоля.В силу особенностей процессовобразования и распространения пыли .на промышленных предприятиях, периодичность измерений без потери инФормации может быть выбрана от одной до 15 мин, что обусловлено большой инерционностью указанных процессов. В момент паузы между циклами измерений в устройствах, основанных на предлагаемом способе, аэрозоль не просасцвается и не загрязняет зарядную и измерительные камеры устройств. Это выгодно отличаетпредлагаемый способ от известного,так как измерения при большой периодичности циклов всасывание " выброси длительности их доли секунд могутосуществляться без технического обслуживания устройств длительный период времени,На чертеже приведены временныедиаграммы скорости потока Ч, заряда аэрозоля ос индукционно наведенного заряда оИ и напряжения наактивной нагрузке О.8 конкретном случае измерение импульсов напряжения может осуществляться с применением усилителей иинтеграторов на операционных усили"телях с высоким входным сопротивлением. Зарядка аэрозоля производится в зарядной камере типа "иглацилиндр", а всос и выброс аэрозолясильфаном сэлектромагнитным приводом.Производят сравнительные измерения известным способом (приборомИКП) и предлагаемым способом впылевой камере. Концентрация угольнойпыли поддерживается в пределах 90100 мг/м и контролируется весовымметодом, путем отбора проб на Фильтры АФА, Показания прибора ИКП через 20 мин работы уменьшились на503, а через 1 ч работы прибор пол9605 Формула изобретения и 5иост ью потерял, работоспособност ь.Измерения предлагаемым способом про" изводятся с периодичностью в 1,мин и к концу испытаний отклонений в по" казаниях по отношению к первоначальным, не наблюдаетсяПредлагаемый способ используется при разработке средств операти" вного контроля запыленности атмосФеры угольных шахт для систем дис в танционного контроля эа состоянием атмосферы Внедрение его позволит увеличить эффективность. использования средств пылеподавления и защиты от пыли ю улучшить санитарно"гигие" 5 нические условия труда рабочих. 26Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля, включающий зарядку частиц аэрозоля в поле униполярного коронного разряда и индук 87 Ьционное измерение заряда аэрозоля,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения точности измерения, периодически производят всасы"ванне аэрозоля в рабочий тракт, зарядку частицаэрозоля в поле унипопярного коронного разряда и выбросаэрозоля, причем измеряют прямой и .обратный импульсы индукционно наведенных напряжений, возникающие соответственно при всасывании и выбросеаэрозоля, по величине которых определяют концентрацию дисперсной фазыаэрозоля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чернова Е.И. и др. Электронныеприборы для непрерывного контроляпыльности воздуха. В кн,: Автоматизация контроля и управления рудничнойатмосферы, вып. 71, 1966, с. 45-57.2. Авторское свидетельство СССРВ 340942, кл. С 01 И 1 УИ 1970(прототип) НИИПИ Заказ 7251/48ираж 887 Подписное филиал ППП "Патент",.г,ужгород,ул.Проектная,