Способ сепарации частиц порошка

(51) 4 С 01 0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРР 1004819, кл. С 01 И 15/00, 1983.Авторское свидетельство СССРР 922596, кл. С 01 И 15/02, 1982.(54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ЧАСТИЦ ПОРОШКА(57) Изобретение относится к области измерительной техники, предназначено для разделения частиц на размерные фракции и может быть использовано в порошковой металлургии идругих отраслях промьппленности. Изобретение позволяет повысить точностьизмерения за счет обеспечения выделения моно-дисперсных фракций, - Дозуэлектропроводного порошка помещаютв вершину клинового конденсатора сосредним расстоянием между электродами 11 и подают напряжение, регистрируя ток в функции времени по меревылета частиц из конденсатора у основания клина, При этом подаваемое напряжение формируют в вице прямоугольного импульса амплитудой 11 и длительностью Т до момента уменьшения тока из-за вылета частиц размером а, определяемым впоследствии, например, седиментацией. Затем изменяют межэлектродное расстояние до Ь; и,амплитуду импульса до 11; в за" висимости от а; по уравнению (11; /1 Я ) =(аЬ, /а,Ь,) , а длительность этого импульса находят из соотношения Т;/Т,;-1+2 а;/а где Т . - вычисленное или предварительно измеренное время вылета из конденсатора частиц а., о выделенной массе которых судят по уменьшению тока. Способ реализуют в устройстве, содержащем клиновой конденсатор, соединенный с источником питания. Устройство снабжено двумя охранными электродами и С симметричным резистивным усилителем напряжения, посредством которого присоединен источник питания параллельно охранным электродам, расположенным вдоль обоих торцов от вершины до основания. Охранные электроды вь полнены коническими и расположены вершинами в сторону вершины клинового конденсатора. 3 ил.20 Изобретение относится к измерительной технике, предназначено дляразделения частиц на размерные фракции и может быть использовано в порошковой металлургии и других отрасляхпромьппленности.Целью изобретения являешься обеспечение выделения монодисперсныхфракций в ансамбле частиц,10На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего,предлагаемый способ, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 " зависимости времени вылета частицы от15размера.Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит первый 1 и второй 2 плоские электроды, установ-.ленные под .углом 0,5-5 и образующиеклиновой конденсатор, соединенный систочником 3 питания, выполненным ввиде генератора одиночных униполярныхимпульсов прямоугольной формы с регулируемой амплитудой Б и длительно 25стью Т. Среднее расстояние между элек.тродами 1 и 2, измеренное в сечении(фиг. 2), может быть изменено как изменением угла клина, так и параллельным перемешением одного из электродовдля обеспечения напряженности электрического поля в конденсаторе нижепробивного значения, Устройство снабжено охранными электродами 4 и 5, расположенными по двум торцам электродов 1 и 2, образующим клин, Охранные 35электроды 4 и 5 могут быть выполненными коническими с вершинами, совиещенными с вершиной клина, причем уголконуса выбирается из условия постоян"ства зазора между каждым охранным 40электродом 4 и 5 и электродами 1 и 2,Охранные электроды 4 и 5 могут бытьвыполнены также цилиндрическими и установлены под углом к образующимклин торцам, выбранным из . условия 45постоянства указанных- зазоров междувсеми электродами. Зазор между каждымохранным электродом и электродами1 и 2 должен быть меньше на 1 О-ЗОЕмежду электродных расстояний. Охранные электроды 4 и 5 соединены параплельно друг другу со средней точкойсимметричного делителя напряжения,образованного резисторами 6 соединенными с источником 3 и элеткродом1, Электрод 2 соединен:с измерителем7 тока,Способ осуществляют следующим образом,Дозу исследуемого электропроводного порошка помещают со стороны вершины клинового конденсатора вблизивершинного торца электрода 1 и подают от источника 3 импульс напряженияамплитудой 1, длительностью Т 1 призаданном междуэлектродном расстоянии Ь. Длительность подбирают помоменту уменьшения тока, регулируемого измерителем 7 с электрода 2. Этаоперация может быть автоматизирована путем подачи сигнала на отключение источника 3 в момент измененияпроизводной тока от времени. Приподаче напряжения частицы порошка,перезаряжаясь на электродах 1 и 2,совершают автоколебания вдоль силовых линий клинового конденсатора,.имеющих дуговую форму. Возникающаяпри искривлении траектории частицыцентробежная сила способствует смещению частицы вдоль электродов 1 и2 от вершины к основанию с последующим вылетом через основание кли-.на из конденсатора. В зоне охранныхэлектродов 4 и 5. создается электрическое поле, напряженность которогорастет по мере приближения частицык торцам электродов 1 и 2, образующих клин, а силовые линии междуохранным и плоским электродами изогнуты, поэтому возникающая здесьместная центробежная сила препятствует удалению частиц в этот зазор,частицы направляются к основанию клина,Теоретическая рассчитанная и экспериментально установленная зависимость времени вылета частицы от ееразмера имеет минимум времени пребывания частицы размером а в конденсаторе для данных Ь и 1. Поэто"му в момент уменьшения тока измерителя 7 конденсатор покинут частицы размером а. Средний размер а частицопределяют известным методом, например седиментационным, Эта операция является калибрующей для порошкаданного сорта. Если необходимо выде"лить монодисперсную фракцию частицдругого размера с заданной погрешностью а;+а, то устанавливают амплитуду импульса Б. при междуэлектродном расстоянии Ь ., которые находятв зависимости от а по уравнению.1из условия, обеспечивающего допускаемый разброс размеров частиц в выде-ляемой монодисперсной фракции Т /Т =1-2 Ла./а .,1 Ве15 где Т - вычисленное или предваритель.но измеренное экспериментальное время вылета частицразмером а20 Масса выделенной фракции может быть определена по разности начального в момент подачи напряжения и конечного токов измерителя 7. Время вылета частиц и размером а вычис 2 ляют по формуле 25(4) 13321Выбранные значения должны удовлетворять условию 944Формула изобретенияСпособ сепарации частиц порошка, заключающийся в том, что пробу электропроводящего порошка помещают в вершину клиновидного конденсатора, прикладывают к пластинам конденсатора напряжение и регистрируют .ток утеч. ки конденсатора как функцию времени, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения выдеЛения монодисперсных фракций в ансамбле частиц,на пластины конденсатора подают напряжение в виде импульса, на стадии калибровки устанавливают среднее расстояние между пластинами Ь, и амплитуду импульса П , а длительность импульса устанавливают равной отрезку времени от подачи напряжения до момента начала уменьшения тока утечки, связанного с вылетом частиц с размером а определяемого эталонным способом, при этом для сепарации частиц с размером а , амплитуды импульса Б и среднее расстояние между электродами вычисляют с помощью соотноше- ниягде время релаксации частиц =2 а /9/,а число пролетовп=21.ф( Ьгде у - плотность частиц;р - вязкость газа;Ы - угол клина и длина электродов;=0,579. 30 где- число сепарируемых фракций, а длительность импульса определяют из соотношенияТ 1 2 ьа=1+Т.а,535 где Т . - вычисленное или предварительно экспериментально измеренное время вылета частиц размером а;.1332194 пш о 0 УО О лла Корректор В.Бутяга дакто аказ 3824/3 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д