Многокаскадный импактор Советский патент 1983 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к измерительной техника; предназначено для определения дисперсности и концентрации частиц и может быть использова но дЛя измерения параметров атмосферных аэрозолей.

Известен импактор, предназначенный для контроля запыленности в.оздуха, состоящий и насоса для подачи , воздуха, аэродинамического сопла и осадительной подложки, расположенной перпендикулярно исследуемому потоку воздуха. Частицы, имеющие размеры больше определенной величины, осаждаются на подложке, на хотопой в отдельных случаях может быть нанеСенЬ спвциальнЬе клейкое вещество .

К недостаткам указанного устройства следует отнести необходимость перенастройки импактора при переходе

,, к измерениям аэрозоля с иными размерами и концентрацией частиц.

Известен каскадный импакгор, содержащий -четыре инерционных осадителя, сечение сопел которых от каскада к каскаду уменьшается, а также сокращается расстояние щели до подложки Частицы различных размерных групп при прохождении последовательно соединеннр х осадителей осаждаются на стеклянных подложках соответствующего каскада, 2 .

Недостатком каскадного импактора является наличие нескольких осади- . тельных подложек, параметры которых на, идентичны. Это служит причиной роста погрешности измерения.

Наиболее близки1у9к предлагаемому является устройство для фракционного отбора аэрозолей, содержащее входной канал, каскады с входными и вы ходными аэродинамическими соплами и выходной канал з .

Выходной канал соединен с побудителем расхода воздуха.

Соединенный с входным каналом каскад предназначен для осаждения наиболее крупных частиц. Далее воздух, содержащий частицы с меньшим размером, поступает в следующие каскады. Размеры осажденных в каждом каскаде частиц связа.ны с геометрическими размерами сопла и расстоянием от сопла до осадительной подлол(ки. В последнем канале происходит осаждение частиц с наименьшими в рассматриваемом диапазоне размерами.

Однако устройство обладает недостаточной точностью отбора пробы, связанной с отсутствием, возможности регулировки скорости потока воздуха в каждомкаскаде. Что приводит к изменению захвата частиц. Наличие нескольких осадительных подложек приводит к погрешности, связанной с нео,днородно,стью их поверхности.

Цель изобретения - повышение точности определения.

Поставленная цель достигается тем, чтэ в многокаскадном импакторе, содержащем входной канал, каскгщы с входньами и выходными аэродинами чес кими соплами и выходной канал/ все каскадч установлены параллельно, причем входные сопла, каскадов сообщаются е входным каналом через регулирующие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаются с выходным каналом через общую осадительную подложку, при этом второй и последую щие по ходу движения струи аэрозоля каскады снабжены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а в каждой релаксационной камере размер выходного сопла и расстояние до дополнительной общей осадительной подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию,до общей осадительной подложки предыдущего каскада.

На фиг. 1 представлен многокаскадный импактор. Общий вид, разрез.; . 2 - разрез А-А на фиг. 1 ; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1.

Устройство содержит корпус 1 с входным каналом 2, в котором размещены регулирующие вентили 3, связываю щие входной кан.ал с каскадами, в состав которых входят релаксационные камеры 4 с соплами 5, расположенными над общей дополнительной осадительной подложкой б, а также камеры 7, связанные с камера.ми 4 каналами 8, Все каналы через сопла 9, расположенные над общей осадительной подложкой. 10, связаны с выходным каналом 11 с помощью каналов 12.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемые аэрозольные частицы через входной канал 2 и венти,л;и 3 поступают в каналы импактора, -Во втором и последующих по ходу движения каналах аэрозоль попадает в релаксационные камеры 4 и, пройдя через сопла 5, взаимодействует с подложкой 6. При этом происходит инерционное осаждение аэрозольных частиц определенного размера, связанного с геометрическими размерами сопла и зазора между соплом и осадительной подложкой.

Далее аэрозоль, проходя-через выходное сопло 9 и осадительную подложку 10, поступает в выходной канал 11 через специальные каналы 12. В канале указанный процесс происходит без дополнительного осаждения.

Регулирующие вентили служат для обеспечения соответствующих скоростей аэрозоля в каналах, а также для стабилизации указанных скорсэстей iпри изменении давления.

Размеры сопла и расстояние от него до рсадительной подложки в релаксационной камере 4 больше, чег соот,ветствующие параметры на выходе данного каскада.

Размеры сопла и расстояние егб до подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию до подложки предыдущего каскада. Этим достигается сбответствие границ диапазонов размеров аналийируемИх: аэроэблЬньхх частиц.

За базовый объект принят многокаскадный импактор с последовательным расположением каскадов. Проба проходит последовательно через каждый каскад, оставляя на нем частицы, имеющие размеры больше некоторого заданного.

Технико-экономическая эффективность по отношению к базовому объекту заключается в том, что предлагаемое устройство позволяет достичь повышения точности измерения аэродисперсных систем путем повышения представительности пробы при разных давлениях окружающей среды. Представительность пробы обеспечивается одновременной раздельной регулировкой

объема газа, поступающего в каждый каскад. При использовании базового объекта при различных давлениях окружающей среды происходит перекрытие {при давлении больше нормального) или разрыв (при меньших давлениях) размеров осаждаемых фракций. Кроме 1ТОГО, повышение точности обеспечивается при измерении сильно неоднородных дисперсных систем возможностью независимо от объема других фракций в заранее заданное число раз увеличить или уменьшить объем одной или нескольких отбираемых фракций. Это увеличивает для этих фракций (при / , : увеличении объема пробы) или , наоборот, для остальных фракций(при Уменьшении объема пробы) -соотношение сигнал/шум при последующем лабораторном исследовании,

При измерении сильно неоднородных дисперсных систем точность может быть реально повышена в 2-10 раз в зависимости от степени неоднородности дисперсной системы. Изобретение позволяет в 2-6 раз повысить производительность труда в сетевых атмосферных измерениях загрязнений воздушных бассейнов .

МНОГОКАСКАДНЫЙ ИМПАКТОР, содержащий входной канал, каскады с входными и выходными аэродинамическими соплами и выходной канал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, нее каскады установлены параллельно, причем входные сопла каскадов сообщаются с входным каналом через регулирую-; щие вентили, расположенные вдоль оси канала, а выходные сопла каскадов сообщаются с выходным каналом через общую осадительную подложку, при этом второй и последующие по ходу движения струи аэрозоля каскады снаС5жены релаксационными камерами, выходные сопла которых установлены над дополнительной общей осадительной подложкой, а в каждой релаксационной g камере размер выходного сопла и рассл стояние до дополнительной общей осадктельной подложки равны размеру выходного сопла и расстоянию до общей осадительной подложки предьадущего каскада. СП ISD со оо со

.

Фиг. 2

5В

в

Фиг:3