Способ анализа дисперсного состава аэрозоля Советский патент 1983 года по МПК G01N15/00 

Изобретение относится к методам исследования в механике аэрозолей в насти измерения концентрации и распределения частиц по разреЗс м и может быть использовано в автоматизированных системах контроля фракционной ЭФ.ФИКТИВНОСТИ. пылеулавливания в процессах газоочистки для охраны окружа- ющей среды от загрязнений.

Известен способ анализа дисперсного состава аэрозоля путем пофракционного осаждения частиц на поверхностях касксщного импактора, обтекаемых аэрозолем с возрастающей от поверхности к поверхности скоростью. При этом на каждой следующей поверхности происходит инерционное осаждение частиц все более тонких фракций. Взвешиванием осадка после демонтажа и разборки ипактора находят дисперсный состав. Для повышения адгезионных свойств поверхности осаждения и предотвращения вторичного уноса частиц используют различные ки 1.

Известен также способ анализа дисперсного состава аэрозоля путем пофракционного осаждения частиц на фильтрующих поверхностях каскадного шшактора. в этом методе аэрозоль

частично фильтруется через поверхность осаждения, а осевшие частицы удерживаются на поверхности фильтра скоростным напором газа, что облег ; чает регенерацию поверхности осаждения при подготовке импактора к следующему измерению. Регенерацию производят обратной продувкой фильтра обеспыленным газом после разборки

10 импактора и взвешивания осгцс ка. Способ осуществляют каскадным импактором, содержащим в каждом каскаде камеру, оСгразованную двумя диафрагмами, в каждой из которых поверхность

15 осаждения выполнена в виде мембранного фильтра и сопла следующего каскада 23.

Недостатками известного способа являются проведение анализа дисперс20ного состава, что связано с рядом трудоемких неавтоматизированных операций демонтажа и разборки прибора, взвешивания диафрагм до и после осаждения частиц, вычисление при25весов регенерации фильтров и т.д.

Цель изобретения - ускорение процесса анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу анализа

30 дисперсного состава аэрозоля путем .пофракционного осаждения частиц на фильтрукмцих поверхностях каскадного импактора с регенерацией фильтров обеспеченным газом после измерения осадка, измерение количества осадка на каждой поверхности осуществляют по электрическому заряду, перенесен ному частицами осадка-при подаче разности потенциалов на эту поверхность, а регенерацию производят; при периодическсми изменении знака разности потенциалов на всех поверхнос тях. На чертеже схематически представ лено устройство,, реализуквдее прадла гаемый способ.X Устройство представляет собой ка кадный импактор, содержащий в каждом каскаде камеру, образованную двумя диафрагмами, в каяадой из которых вы полнена поверхность осаждения в виде мембранного фильтра и сопла следующ го каскада, а выполненные электроизо лированными диафрагмы каждой камеры соединены через коммутатор с источником постоянного напряжения и куло нометром, причем фильтры выполнены электропроводящими, а коммутатор - с дополнительным инвертирующим выходом. Импактор состоит из корпуса 1, в котором расположены каскады камер 2 Каждая камера 2 образована двумя диа рагмами 3 и 4. Каждая диафрагма электроизолирована и снабжена поверх ностью осаждения в виде мембранного фильтра 5 из электропроводного мате риала и соплами б следующего каскада . Диафрагмы 3 и 4 каждой камеры 2 соединены через коммутатор 7 с гальваномэтром-кулонометром 8 и источником 9 постоянного напряжения. Коммутатор 7 на чертеже условно изображен в виде ряда контактов 10-23. Контакты 10-13 и 15-17 соединяются с источником 9 через контакты 18-21 и 22 или 23. В последнем случае через гальванометр 8. Контакт 14 служит для замыкания всех диафрагм с целью предитыращения появления нав.еденных потен|циалов, препятствующих оседаниюгчастиц на диафрагмы. Перед работой контакты 10-17, 22 и 23 замкнуты, а 18-21 - разомкнуты. Все диафрагмы эквипотенцисшьны Для анализа дисперсного состава подают в корпус 1 аэрозоль, КОТОЕ«Й последовательно обтекает камеры 2 с возрастающей от каскада к каскаду скоростью истечения из сопел 6. При ударе струй о поверхность, осаждения фильтр 5, НА последнем вследствие инерционности оседают частицы, которые удерживгиотся на нем благодаря скоростному напору при частичной фильтрации газа. По мере увеличения скорости газа в соплах 6 на поверх} ность фильтров 5 оседают все более тонкие фракции частиц. После накопления достаточного осадка наиболее тонкой фракции на последнем фильтре 5 по ходу аэрозоля, указанному стрелкой на чертеже, подачу аЭрозсшя прекращают и приступают к измерению количества осадка на каждой поверхности по измеренному гальванометром 8 электрическому заряду, перенесенному частицами осадка при подаче разности потенциалов между диафрагмсми 3 и 4 от источника 9. Эту операцию осуществляют с помощью коммутатора 7, который поочередно соединяет ьары соседних диафрагм ;3 и 4 одной Кс1меры 2 с источником 9 И гальванометром 8. Перед измерением /заряда все контакты 10-17 разомкнуты, кроме одной пары, управляющей диафрагмами одной камеры 2, например, . последней пары контактов 13 и 15 Контакт 22,- разомкнут, контакт 23 замкнут. Заьыкают пару контактов ис.точника 9, например, контакты 18 и 20 и йо отклонению гальванометра опразделяютзаряд, перенесенный частицами данной фракции, нак&олее тонкой. Затем с постоянным периодом размыкают контакт 15 и подключают следующую камеру с пс 1ощью замкнутого контакта 12 и т.д. При подаче напряжения на две диафрагюл 3 и 4 одной камеры 2 все частицы, осевшие в камере 2 на фильтре 5 и на обратной стороне диафрагмы 3, заряжаются одноименно с. подстилающей поверхностью и электрическими силами переносятся к поверхности, имеющей противоположную полярность, перенося при этом электрический заряд, пропорциональный количеству осадка, регист рируемый гальванометром 8. Период ксмкогда1утадии контактов должен быть больше времен релаксации частиц и гальванометра . По окончании электрических измере НИИ производят регенерацию фильтров 5 обратной по отношению к течению аэрозоля продувкой обеспыленным газом вез демонтажа и разборки импактора при пёриодическетл изменении знака разности потенциалов на всех поверхностях. Для этого замыкают контакты 10-13, 15-17, 22 к 23 и поочередно замыкают контакты парами сначала контакты 18 и 20, затем контакты 19 и 21 коммутатора V. Колмутатор 7 может быть электромеханическим, в виде тумблеров или электронным с программным блоком в зависимости от желаемой степени автоматизации. Об окончанин процесса регенерации судят по отсутствию знакопеременного тока, регистрируемого гальванометром 8 при размыкании контакта 22: импактор готов к следующему замеру дисперсного состава.