Способ измерения дисперсного состава грубодисперсного аэрозоля

119) Г 51)5 С 01 И 15/02 ГОСУДПО ИПРИ йИ 33 М 1.11 Ц 1, . .) " А(54) СОСТ (57) с зо строи и е тв ния Пр едваэроз(ПА) И е сист при лени тумхи дел е в иост груб 11,; СОЮЗ СОВЕТСКИХ Я :,:=, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 44526 74/24-2504.07.8823.11.90. Бюл. Р 43енинградский институт авиаци-,о приборостроения.И.Суровцева, В.И,Турубаров,олобашкина и В.И,Козаченко539,217.1 (088,8)вторское свидетельство СССР902, кл, С 01 М 15/02, 1975.торское свидетельство СССР709, кл. С О 1 И 15/02, 1980. ПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО А ГРУБОЛИСПЕРСНОГО АЭРОЗОЛЯ зобретение может быть испольв металлургии, промышленности ельных мат ериалов, медицине ческой промышленности для опрея дисперсного состава жидких дых аэрозолей. 11 ель изобретеповышение точности измерения. рительно заряжают частицы ля (ЧА), подают поток аэрозоля осадительный конденсатор (ОК),бретение относится к техникений характеристик дисперсныхи может быть использованоер, в метеорологии для опредераспределения капель облаковнов по размерам, в медицинеческой промышленности для опрея дисперсного состава жидкихдых аэрозолей,ь изобретения - повышение точизмерения дисперсного составаисперсного аэрозоля,в котором одновременно воздействуютна ЧА поперечными к направлению ПАпеременным и постоянным электрическими полями, прикладывая к электродам ОК знакопеременное напряжение,амплитуду которого изменяют, а периодследования устанавливают меньшим,чем время прохождения,ПА через ОК, ипостоянное напряжение, и измеряют заряд ЧА на выходе из ОК при каждомфиксированном значении амплитудызнакоп ер еменног о напряжения. Постоянное напряжение выбирают из условияполного осаждения на электродах ЧАс наименьшей электрической подвижностью за время прохождения ПА черезОК. В ОК происходит устойчивое пространственное разделение ЧА по размерам, выделение фракции ЧА в заданномдиапазоне размеров, не оседающей наэлектроды ОК, и измерение совокупного заряда выделенной фракции, накоторый не оказывает влияния мелкодисперсная фракция в аэрозоле с широким спектром размеров. 4 ил. На фиг. 1 представлено устройство для реализации способа; на фиг, 2- функция распределения числа частиц исследуемого аэрозоля по размерам на выходе осадительного конденсатора; на фиг, 3 - зависимости коэффициента К проскока частиц аэрозоля от их размера через осадительный конденсатор; на фиг, 4 - зависимости времениосаждения частиц аэрозоля от их размера при различных значениях постоянного напряжения 1), приложенногок электродам осадительного конденсатора.В трубопроводе 1 (фиг,1) из изоляционного материала последовательнопо направлению движения потока исследуемого аэрозоля соосно установлены зарядная камера 2, содержащаядва электрода - металлический цилиндр 3 и .расположенную на оси трубопровода 1 металлическую иглу 410осадительный конденсатор 5, включающий внешний цилиндрический электрод6 и коаксиально расположенный внутренний цилиндрический заземленныйэлектрод 7, и измерительная камера 8,содержащая цилиццрический электрод 9,соединенный с входом усилителя 10 переменного, тока,Способ осуществляют следующим образом.На электроды зарядной камеры 2подают импульсное униполярное напряжение Ум = 5 10 В, вызывающее вмежэл ектр одном пр остра нст ве отрицательный импульсный коронный разряд.25Частицы аэрозоля, проходя через зарядную камеру 2 во время импульсногокоронного разряда, приобретают отрицательный электрический заряд. Поток аэрозоля, выходящий из зарядной 30камеры 2, оказывается промодулированным по объемной плотности эл ектрич еского заряда с частотой й = 30 Гц.равной частоте напряжения Биц.Затем поток аэрозоля с объемной 35скоростью Ч = 5 л/мин поступает восадительный конденсатор 5, в котором радиус внешнего электрода бР= 10 м, радиус внутреннего электрода 7 Р.ь -- 0,51(Г м и длина электйрода Ь = 1,3 м. К электродам осадительного конденсатора 5 прикладываютсинусоидальное напряжение амплитудойП = 10 В и периодом следованияТ = О, 02 с (Г = 50 Гц) и постоянное 45напряжение Б = 60 В, Времяпроппхождения потока аэрозоля через осадительный конденсатор 5 составляет3,8 с. За это время заряженные частицы аэрозоля, двигаясь вдоль электродов 6 и 7, смещаются под воздействием поперечных к направлению потокааэрозоля переменного и постоянногоэлектрических полей, Частицы аэрозоля, радиусы которых меньше 8,5 мкм,оседают на внутренний электрод 7,а частицы, радиусы которых больше9,5 мкм, оседают на внешний электрод6 осадительного конденсатора 5. После осадительного конденсатора5 поток. аэрозоля, содержащий частицы в диапазоне размеров 8,5-9,5 мкм,поступает в измерительную камеру 8.Проходя через камеру 8, заряженныечастицы аэрозоля иидуцируют на цилиндрическом электроде 9 переменныйэлектрический заряд, пропорциональный счетной концентРации М частицв диапазоне размеров 8,5-9,5 мкм.Прикладывая к электродам 6 и 7осадительного конденсатора 5 синусоидальное напряжение амплитудой Уо2 10 В при остальных неизменныхпараметрах, обеспечивают выделениечастиц аэрозоля в диапазоне размеров 5,5-8 мкм. Измеряя заряд частицна выходе из осадительного конденсатора 5 при цо = 2 10 э Ву п учаютсигнал, пропорциональный счетнойконцентрации И частиц в диапазонеразмеров 5,5-8 мкм.При амплитуде Б синусоидальногонапряжения, равной 310 В, обеспечивают выделение частиц аэрозоляв диапазоне размеров 4-6,0 мкм.Измеряя заряд частиц аэрозоляна выходе из осадительного конденсатора 5 при каждом фиксированномзначении амплитуды Б синусоидального напряжения, получают функциюраспределения числа частиц по размерам (фиг.2),Период Т следования синусоидального напряжения составляет 0,5 Х времени С г прохождения потока аэрозоляочерез осадительный конденсатор 5.При этом эффективностьвыделениязаданной фракции частиц быпа близкак единице,Коэффициент К г проскока частиц выделенной фракций (а, а) через осадительный конденсатор 5 определяют выражениемИК"РФгде И и И - счетная концентрациячастиц аэрозоля до ипосле осадительногоконденсатора 5На фиг. 3 приведены зависимости коэффициента К проскока частиц от их размера, полученные при различных значениях амплитуды Б синусоидального напряжения и остальных неизменных параметрах: У = 60 В, Т = = О 02 с, Тд = 3 8 с,1608499босадительного конденсатора 5 исключался вклад частиц мелкодисперснойфракции (а ( 1 мкм),что обеспечивалоаповйшение точности измерения дисперсного состава исследуемого грубодисперсного аэрозоля. даннь тель оК = 0Ьянкова- 5 л/ пряж ни осажден в то ч а = 0,1 ричес Кр мостдителзоля знач е С это саторда 6негок,ладыное н210,0постомогоденсали за от их Каданнь дител скоро ля, пО, мо ние ч и час ших н ность поток конде заряд 5/К к показали эксперименты, пригеометрических размерах осадиго конденсатора 5 (Кк = 10 м,510 м, 1 = 1,3 м) и постоскорости потока аэрозоля (Чмин), выбрав постоянное нае У = 60 В, обеспечили полное,ие частиц с радиусом а 1 мкм,исле и частиц с радиусом-0,3 мкм с наименьшей электой подвижностью (фиг,3).ме того, исследовали эависивремениосаждения в осаном конденсаторе 5 частиц аэрот их размера при различныхиях постоянного напряжения О.целью в осадительном конден 5 с радиусом внешнего электро - 10 м и радиусом внутрен--2лектрода 7 Кб = 0,51 О м приали к электродам синусоидальпряжение амплйтудойУо =В и периодом следования Т =с И = 50 Гц). Для значенийнного напряжения, прикладываеэлектродам осадительного конора 5, 0 = 20 В; 60 В получиисимость й частиц аэрозоляразмера (фиг.4),показали эксперименты, пригеометрических размерах осаного конденсатора и заданнойти потока исследуемого аэрозодбирая постоянное напряжениено обеспечить полное осаждестиц с а ( 1 мкм, в том числеиц с а = 0,1-0,3 мкм, обладаюименьшей электрической подвижза время 1 Р прохожденияаэрозоля через осадительныйсатор 5-. При этом в измеряемомчастиц аэрозоля на выходе из Формула изобретения10 Способ измерения дисперсного сос: -тава грубодисперсного аэрозоля,включающий предварительную зарядкучастиц аэрозоля в ударном режимеунцполярными ионами, подачу потокааэрозоля в осадительный конденсатор,воздействие на заряженные частицыаэрозоля поперечным к направлениюпотока аэрозоля переменным электри ческим полем путем прикладывания кэлектродам осадительного конденсатора знакопеременного напряжения, амплитуду которого изменяют, и измерение заряда частиц аэрозоля на выхо де из осадительного конденсаторапри каждом фиксированном значенииамплитуды знакопеременного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, период следования знакопеременного напряжения устанавливаютменьшим, чем время прохождения потока аэрозоля через осадительный конденсатор, и одновременно с переменным полем воздействуют на заряженныечастицы поперечным к направлениюпотока постоянным электрическим полем, величину которого выбирают изусловия полного осаждения на электродах аэрозольных частиц. с наименьшей электрической подвижностью завремя прохождения потока аэрозолячерез осадительный конденсатор.1608499 01 тор Е.Пап Заказ 3609 Тираж 501 Подписно ВНИИПИ Государственого комитета по изобретениям и откры113035, Москва, И, Раушская наб., д,ГКНТ ССС иям