Способ определения спектрального состава аэрозоля по размерам частиц

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИКЮ1 3 01 И 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ 3 ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 3381267/18-25 (22) 08.01.82 .(46) 15.08,83. Бюл. И 30 (72) А.А. Иирме,.Э.И. Тамм и Х.ф. Таммет (71) Тартуский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (53) 539.215(088.8) (56) 1, Патент СЯА У 3413545 кл. 324-71, опублик. 1968.2. Авторское свидетельство СССР М 879405, кл. 001 И 15/00, 1982.3 Авторское свидетельство СССР И 890156, кл, 601 М 15/02, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЯ ПО РАЗИЕРАИ ЧАСТИЦ, включающий зарядку частиц аэрозоля в диффузионном режиме, разделение на Фракции по. электрическим подвижностям, измерение перенос симых каждой Фракцией электрических зарядов и определение по известным зависимостям между. электрической .под" вижностью, зарядом и размером частиц размера частиц и их концентрациив каждой Фракции аэрозоля, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью, расаирения диапазона измерения в сто" рону больших размеров частиц, одновременно с потоком, заряженным в диф. Фузионном режиме, создают поток аэрозоля, который заряжают в ударном режиме, производят с ним упомянутые операции, иэ. полученных величин за. рядов вычитают значения зарядов, по" лученных для соответствующих фракцийаэрозоля, заряженного в диффузионном режиме, и, используя зависимости между электрической подвижностью, зарядом и размером;.частиц, заряженных в ударном режиме,определяют концент рацию и размер частиц в каждой Фрак" ции аэрозоля для крупных частиц.частиц и может быть использовано в метеорологии для контроля чистоты воздуха.Известен способ определения кон" центрации аэрозольнйх частиц и распределения их по размерам, включающий сообщение аэроэольным частицам 5 10 униполярных зарядов, измерение электрической подвижности аэрозольных частиц и определение их цисла и размера 11,Недостатком этого способа является малый диапазон измерения, обусловленный низкой точностью измерения при увеличении размеров частиц аэрозоля. Известен способ измерения среднего размера аэроэольных частиц, в котором при фиксированном параметре зарядки, определенном как проиэведе",225 ние ионной проводимости газа на вре" мя зарядки, измеряют величину тока, переносимого частицами заряженными поочередно в режиме диффузионной и ударной зарядки, и по отношению этих токов судят о размерах частиц 23.Недостатками этого способа являются малый диапазон измерения из-за невозможности определения размеров аэрозоля в случае больших частиц, а также получение, усредненного значения радиуса частиц, а не спектрального состава аэрозоля.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ, сог О ласно которому аэрозоль заряжают в диффузионном эаряднике, разделяют его на фракции йо электрическим подвиж".ностям, измеряют переносимые каждойфракцией электрические заряды и по известным зависимостям между электрической подвижностью, зарядом и раз" мером частиц определяют размер частиц и их концентрацию в каждой Фракции аэрозоля ; 3.Недостатком этого .способа является малый диапазон измерения из-за невозможности определения размеров аэрозоля в случае более крупных частиц. 55 Цель изобретения - расширение див"пазона измерения в сторону большихразмеров частиц. 1 10351Изобретение относится к исследованию физических свойств веществ, а именно к способам определения спект.- рального состава аэрозоля по размерам 11 2Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения спектрального состава аэрозоля по размерам частиц, включающему зарядку частиц аэрозоля в диффузионном режиме, разделение их на фракции по электрическим подвижностям, измерение переносимых каждой фракцией электрических зарядов и определение по известным зависимос ям между электрической подвижностью, зарядом и размерам частиц размера частиц и их концентрации в каждой фракции аэрозоля, одновременно с потоком, заряженным в диффузионном режиме, создают поток аэрозоля, который заряжают в ударном режиме, производят с ним упомянутые операции, из полученных величин зарядов вычитают значения зарядов, полученных для соответствующих фракций аэрозоля, заряжен-ного в диффузионном режиме, и, используя зависимости между электричес" кой подвижностью, зарядом и размером частиц, заряженных в ударном режиме, определяют концентрацию и размер частиц в каждой фракции аэрозоля для крупных частиц.На фиг. 1 представлены зависимости электрических подвижностей К час- тиц аэрозоля от их диаметра о при диффузионной (кривая б) и ударной .(кривая г) зарядках аэрозоля (пунктирной прямой график разделен на две зоны - А и В); на Фиг. 2- функциональная схема гранулометра аэрозоля, реализующего способ.Гранулометр аэрозоля сбдержит диффузный зарядник 1 с анализатором 2 подвижности, электрически .связанным с измерительным устройством 3, а также ударный зарядник 4 с анализатором 5 подвижности, электрически связанным с измерительным устройством 6, Зарядники и анализаторы подвижности имеют общий источник 7 постоянного напряжения и общее устройство 8 для создания потоков воздуха и аэрозоля. Выходы измерительных устройств связаны с входом вычислительного устройства 9, а выход последнего подключен к регистрирующему устройст;ф: ву 10.Гранулометр аэрозоля, с помощью которого реализуется прещ 1 вгаемый способ, работает следующим образом.Под,действием устройства 8 аэрозоль разделяется на два потока. ОдинЭ . 1035 проходит через диффузионный заряд, ник .1, заряжается и поступает в ана"лизатор 2 подвижностей. Второй поток проходит через .ударный эарядник 4, заряжается и поступает в анализатор 5 подвижностей. Зарядники 1 и 4, анализаторы 2 и 5 подвижностей питаются общим источником 7 питания.В анализаторах 2 и 5 подвижностей частицы аэрозоля разделяются на фрак О ции по электрическим подвижностям. Иэ графика (Фиг. 1) видно, что не везде определенной электрической подвижности соответствует определенный , размер частиц. 15Диффузионная зарядка обеспечивает хорошую сопоставляемую подвижность и размера только в области малых размеров частиц (область А на фиг. 2) . 20На выход измерительного устройства 3 поступают сигналы, соответствующие спектру частиц по размерам в области А. В области В (фиг. 1) электрическая подвижность слабо зависит 25 от размера. Поэтому нельзя определить спектр с помощью дифФузионной зарядки. Для обеспечения воэможнос-.ти измерения в области В вводится второй поток аэрозоля, заряженный ударной зарядкой, имеющей сильную эависимоств подвижности от размера именно в области В (кривая г нафиг. 1), Невозможно в данном случае и самостоятельное использование удар- З ной зарядки, так как не обеспечиваЮ 4ется однозначность измерения, а именно каждой электрической подвижности соответствуют два возможных размера частиц, Поэтому на выход устройства 6 поступают сигналы, соответствующие суперпоэиции спектров областей А и В (Фиг. 1), Спектр аэрозоля в области В можно получить, только используя информацию о спектре. в об" ласти А. В вычйслительном устройст- ве 9 .(Фиг. 2) при использовании известных соотношений между электрической подвижностью и размером частиц, заряженных в диффузионном режи" ме, производится сопоставление сигналам из устройства 3 спектра размеров в области А.Используя полученную таким обра" зом информацию, производят вычита- ние иэ сигналов устройства 6 части, соответствующей заряду, переносимому в анализаторе 5 малыми частицами (область А) по оставшимся величинам, используя известные зависимости между электрической подвижностью и размером частиц, заряженных в . ударном режиме, вычисляют спектр размеров в области В. Результаты вычисления регистрируются в устройстве 10.Использование предлагаемого способа позволяет определить спектральный состав аэрозоля с размерами частиц диаметром до 10 мкм, те. существенно расширяет диапазон измерения в сторону больших размеров частиц1035477 Зак Тираж 73Подписное ВНИИПИ ГосударСтвенного комитет-ЫСР по делам изобретений и открытий 113035 Иосква ЖРаущская наб. . 4/