(54) ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АНАЛИЗА МИКРОЧАСТИЦ
1
Изобретение относится к дисперсному анализу микрочастиц в эмульсиях и суспензиях и может быть использовано в химической, абразивной, атомной, топливной,текстильной, фармацевтической, парфюмерной, пищевой, молочной и бумагоделательной отраслях народного хозяйства, в производстве красителей, керамики и огнеупоров, строительных материалов, порошковой металлу ргии медицине, биологии, микробиологии .
Известен первичный преобразователь устройства кондуктометрического типа для дисперсного анализа микрочастиц в . эмульсиях и суспензиях, принцип действия которого заключается в том, что разбавленная в специальном электролите взвесь микрочастиц под действием разрежения или давления пропускается через микроотверстие (диафрагму или капилляр) в разделительной диэлектрической перегородке, соединяющей два электрически изолированных сосуда, с противоположных сторон которой установлены два электрода, подключенные к источнику стабилизированного постоянного тока. В диэлектрической перегородку соосно мик- роотверстию установлен кольцевой электропроводящий элемент (металлическое кольцо) . При этом происходит разде-
10 ление рабочего электрического поля таким образом, что часть его силовых линий замыкается через столбик электролита внутри полости микроотверстия, а другая часть - через электропрово-..
15 дящий элемент, В преобразователе кажу дая частица, проходя через микроотверстие, изменяет сопротивление между электродами, что приводит к появлению импульса напряжения, количество
20 которых характеризует число подсчитанных микрочастиц, а амплитуда(высота) импульса - размер (объем) микроча-стиц С 1 . В данном первичном преобразователе регулирование (изменение) начального сопротивления микроотверстия и металлического кольца осуществить нельзя и они являются постоян 1ыми. Приращение сопротивления на электродах при попадании частицы внутрь микроот верстия ДВу) равно sy а амплитуды импульса напряжения от из меряемой сферической частицы U (без учета теории поля) для .li2fi Vi-iD- C +dv,) соответственно сопY b ротивления микроотверстия, металлического кольца и нагруз ки в схеме включения преобразователя; ток преобразователя:, удельные сопротивления соответственно микрочастицы и дисперсионной среды; площадь поперечного сечения микроотверстия;объем микрочастицы; ciyf коэффициент, зависящий от .Rq., RUJ и Кц, При поля(ность MMnyjlbcoB нап ряжении от измеряемых микрочастиц изменяет свой знак на противоположный, Кроме того, при использовании различных видов электролитов (изменение р/5 ) изменяется начальное сопротивление преобразователя, которое невоз можно регулировать, следовательно, из меняется и чувствительность прибора. Наиболее близким по технической сущности- к изобретению является первичный преобразователь кондуктометрического устройства для дисперсного анализа микрочастиц , содержащий два электрически изолированных сосуда, ра деланных диэлектрической перегородкой микроотверстием, с противоположных сторон которого установлены два элект рода, подключенные к источнику тока, И электропроводящий элемент. При этом электропроводящий элемент выполнен в виде установленных симметрично по 1 12 окружности вокруг микроотверстия и проходящих через перегородку штырей, снабженных съемными колпачками из диэлектрического материалаt2. Основными недостатками известного устройства являются сложность и трудоемкость регулирования сопротивления электропроводящего элемента путем изменения длин штырьков или изолиро iвания их съемными колпачками, изготовленными из диэлектрического материала. Кроме того, пучкообразное электрическое поле между электродами и штырьками оказывает влияние на структуру рабочего электрического поля внутри полости микроотверстия, что увеличивает погрешность измерения микрочастиц в полидисперсных средах гетерогенных по электропроводности. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и его эксплуатации. Указанная цель достигается тем, что в первичном преобразователе кондуктометрического устройства для дисперсного анализа микрочастиц, содержа щем два электрически изолированных сосуда, разделенных диэлектрической перегородкой с микроотверстием, с противоположных сторон которого установлены два электрода, подключенных к источнику тока, и электропроводящий элемент, последний выполнен в виде установленных симметрично по обе стороны-диэлектрической перегородки соосно микроотверстию двух съемных электропроводящих колец, смонтированных на проходящих через перегородку электропроводящих штырях, установленных симметрично по окружности вокруг микроотверстия. На чертеже изображен общий вид предлагаемого преобразователя, разрез . . Первичный преобразователь кондуктометрического устройства для дисперсного анализа микрочастиц содержит выполненное в разделительной диэлектрической перегородке 1 микроотверстие 2 - диафрагму или капилляр, ва электрически изолированных сосуа 3 и 4, два электропроводящих кольца 5, например металлических, смонтированных на проходящих через перегородку и установленных симметрично по окружности вокруг микроотверстия 2 электропроводящих штырях 6, ва электрода 7, сопротивление нагрузки 8 и усилитель-преобразоватеЪь 9.
Первичный преобразователь работает следующим образом.
Через микроотверстие 2 в диэлектрической перегородке 1, соединяющее два электрически изолированных сосуда 3 и k, наполненных разведенной в специальном буферном электролите эмульсией или суспензией, под действием, например, разрежения, создаваемого в сосуде 3 (или давления, созд ваемого в сосуде ), пропускается взвесь микрочастиц. По обе стороны диэлектрической перегородки соос но микроотверстию установлены два электропроводящих кольца 5 смонтированные на проходящих через перегородку электропроводящих штырях 6, установленных симметрично по окружности вокруг микроотверстия. Электропроводящие кольца 5 выполнены съемными, т.е. они могут перемещаться по электропроводящим штырям 6 симметрично диэлектрической перегородке 1 и соосно микроотверстию 2.
Между электродами, помещенными в сосуды 3 и 4, под действием стабилизированного источника постоянного тока протекает ток. Электрическое сопротивление микроотверстия первкчного преобразователя изменяется при прохождении через него микрочастицы пропорционально ее объему. Поэтому каждая частица суспензии или эмул сии, проходя через .микроотверстие, и меняет сопротивление между электродами 7 и с сопротивления нагрузки 8 снимается импульс напряжения, вели.чина которого характеризует размер (объем) частицы,и подается на усилитель-преобразователь 9.
Регулирование (изменение) электрического поля в первичном преобразователе и, следовательно, регулирование (изменение) структуры электрического поля внутри полости микроотверстия осуществляется перемещением электропроводящих колец 5 по электропроводящим штырям 6 относительно диэлектрической перегородки 1 соосно микроотверстию 2. При этом происходит изменение электрического сопротивления электропроводящего элементаURUJ и электрического сопротивления первичного преобразователя в целом Л Ry,.
В таблице представлены сравнительные экспериментальные исследования предлагаемого преобразователя по сравнению с известным, применяемым в приборах ЦМК, Целлоскоп, Каултер-Каунтер, дали следующие результаты. . ,,
to
Среднее арифметическоеколичество подсчитанных
частиц 5959
Абсолютная погрешность счета (максимальная) 4
230
Относительная погрешность счета (максимальk,2% ная)0,
Среднее квадратическое отк38,99
225,75 лонение Значение функции Л при доверительной вероятности Р 0,99 Л 1,)i l,-4lit
А гч. rv - Q99
ACS
0.99
Коэффициент корректировки на совпаде-5
г5
2,67-10
2,05- 10 ние частиц
Таким образом, предлагаемый пер-. вичный преобразователь позволяет по высить точность дисперсионного анализа, более прост по конструкции и удобен в эксплуатации.
Формула изобретения
Первичный преобразователь кондуктометрического устройства для диспе рсного анализа микрочастиц, содержащий два электрически изолированных сосуда, разделенных диэлектрической перегородкой с микроотверстием, с , противоположных сторон которого установлены два электрода, подключенных к источнику тока, и электропроводящий элемент, отличающийся
тем, что, с целью упрои{ения конструкции и эксплуатации устройства, электропроводящий элемент выполнен в виде установленных симметрично по обе стороны диэлектрической перего- 5 родки соосно микроотверстйю двух съемных электропроводящих колец, смонтированных на проходящих через перегородку электропроводящих штырях, установленных симметрично по окружности вокруг микроотверстия.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР ff , кл. G 01 N 15/06,
2.Авторское свидетельство СССР №883710, кл. G 01 N 15/07, 1981 (прототип).
0
