Способ определения размера движущихся заряженных металлических частиц

зме рительнои хни една а аэ ачен для дисперсного а озолеи иорошковой и другихль изобГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЖУЩИХСЯ ЗАРЯЖЕННЫХЧАСТИЦ(57) Изобретение относи может быть использованометаллургии, машиностроеотраслях промышленности. повышение точности измереет уменьшения влияния естественного заряда частиц и неоднородности электрического поля, Сущность способа заключается в регистрации максимальной амплитуды сигна -ла экранированного электростатического зонда при взаимодействии с нимзаряженных металлических частиц. Зазор 11 между чувствительным элементом зонда и его заземленным экраномустанавливают соразмерным диаметручастиц Ь (2-20)й, где й - диаметрчастиц, и определяют относительныйв момент касания частицы зонда размер частицы д/Ь как отношение быстропротекающей составляющей к максимальной амплитуде сигнала. 2 ил.129Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения дисперсного состава аэрозолей и может быть использовано в порошковой металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение точности измерения за счет умень шения влияния естественного зарядачастиц и неоднородности электричес 1846 2 После достижения максимального зна - чения потенциала ч уменьшаетсяпо экспоненциальному закону с постоянной времени т5Таким образом отношение амплитуды быстропротекающей составляющейсигналак максимальной амплитуде сигнала м представляет собой вемаксличину, равную отношению размера час -тицы Й к длине зазора и, Это отношение не зависит от величины начальноном или отрицательном поле напряженностью Е1 1 О В/см. При этом частицы получают заряд, равныйонаЕй р(0,25-1) 10 Кл (й "1), где 25с - коэщициент пропорциональностии максимальный сигнал составляет ве -личину Ч "с,/С(1 - 4) 10 5 р такмакскак емкость зонда С = 25 10 Ф.йСопротивление В. = 10 Ом, поэто с.му с= 2,5 10 с. Как видно из осциллограмм (Фиг,2) характерное время-5нарастания сигнала , й 5 10 с р поэтому условие/Тф 2 обеспечиваст слабое искажение (с).35 Размер частиь, в приведенном наФиг.2 эксперименте определяетсядвумя способами: по максимальнойамплитудечмкс и известной величине поля Е (с 1 ",2 10 МС 7 Е и по отношению высокоча стотной амплитудык максимальной амплитуде 4,кси величине Ь = 0,1 см раном.Время нарастания сигнала Т= = и/ч. Постоянная времени разряда через КС-цепь (где К - сопротивление, С - емкость) составляет с = Б.Ср условие, накладываемое на измерительную цепь и скорость частицы, чтобы не происходило искажение сигнала ч(ь)р состоит в выполнении требования Т /7. = Ь/ч Рр. С ( 1. Для надежной регистрации быстропротекаюших процес сов при касании запоминающий осциллограф должен иметь полосу пропускания больше 1 МГц. 1,;Ор кого поля.На фиг.1 приведена Функциональная схема устройства для р еализ ации пред - лагаемого способа; на Фиг.2 - временные диаграммы сигнала на чувствительном элементе зонда.Устройство содержит зонд с чувствительным элементом 1 и заземленным сигнальным экраном 2, установленным от чувствительного элемента 1 на расстоянии 11, конденсатор 3, резистор 4, к которым подключается, например, запоминающий осциллограф (не показан), Анализируемые частицы 5 направляются перпендикулярно поверхностям чувствительного элемента 1 и экрана 2. Когда частица находится вне промежутка между экраном и чувствительным элементом, сигнал с зонда близок к нулю. При движении частицы с постоянной скоростью внутри этого промежутка сигнал Ч линейно растет от нуля до некоторого значения, равного, примерно, 1-Й/Ь от максимального значения Ю, = с 1/Ср где Й диаметр частицы, с - заряд частицы, С - емкость конденсатора, 1 - зазор между чувствительным элементом и экВ момент касания, за время -6с 10 с, потенциал частицы и чувствительного элемента сравниваются и в это время происходит резкое увеличе-. ние Чр(ь) до максимального значения. го заряда на частице и позволяет определить размер каждой отдельной частицы (а Ь /У )П р и м е р . Для экспериментальной проверки частицы из никеля диаметром от 1.0 до 2 1 О см формы близкой к сферической ускоряются потоком воздуха до ч20 м/с и заряжаются индукционным способом в положительПриведенные на фиг.2 сигналы поло;,ительной и отрицательной полярности были рассмотрены как статистические выборки объема п 10, В результате статистическсй обраоотки были получены средние значения а и средне- квадРатические отклонениЯ Б с 1 длЯ диаметра частиц, подсчитанные обоими способами, были определены. 2с 1 1 р) 10 смр БЙ 34 10 сырс 1 = 1,53 10 см; Ы = 4 10 см. Уцовлетворительное совпадение результатов подтверждает высокую точформула изобретенияСпособ определения размера движущихся заряженных металлических частиц, заключающийся в том, что анализируемые частицы заряжают индукционно в электрическом поле, регистрируют величину заряда частиц экраниро - 10 ванным электростатическим зондом и измеряют максимальную амплитуду сигнала 9 , в результате касания частицы чувствительного элемента зонда, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 15 з 1291846 4 ность предлагаемого способа измере- что, с целью повышения точности изния размера металлических частиц. мерения за счет уменьшения влиянияестественного заряда частиц и неразнородности электрического поля, зазор между чувствительным элементомзонда и его заземленным экраном Ьустанавливают равным значению, лежащему в диапазоне й = (2-20)й, гдей - диаметр анализируемых частиц,регистрируют амплитуду сигнала Ч- быстро протекающего процесса обменапри касании частицей чувствительного элемента зонда, а относительныйразмер частицы Й/Ь определяют какотношение У /1ма(сс129184 б м Составитель Д,ГРомовактор Г.Волкова Техред И,Попович КорректоР В.Бутяга Заказ 224/ раж 777ударственногоам изобретенисква, Ж, Р сно о омитета СССи открытий аб Производственно-полиграич ВНИИПИ Го по дел 113035, М