Гранулометр аэрозоля Советский патент 1984 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к исследованиям физических свойств веществ, а именно к измерителям кона ентра11ки и дисперсности состава аэрозолей известно устройство для опредепения аэрозольных частиц по размерам содаржащее устройство для сообщения униполярных зарядов аэрозольным частицам анализатор для измерения sfleKTpHtiecKoft подвижности аэрозольных частжт,, который содержит продольиую камеруз соедияенную в одном конце с. проходом для приема заряженных аэрозольных частиц, продольны электродэ спроектированньй аксиально с продольной камерой vt электродом, чашеобразные приспособления для приведения заряженных частиц в ламинарньщ поток S средства для ввода воздзг ха.э срадства для протягивания воздух и аэрозольных частиц через электриче кое поле5 датчик для определения чис ла и размера частиц ll е Однако для известного устройства карактерна недостаточная i-очность измерения, Известен также электрический аэрозольный анализатор, содержащий заря,цное устройство, анализатор под™ Егогшссти, состоящий из двух коаксиально расположенных электрически изо лированных друг от друга электродов, один из которых заземленJ а другой соединек с источником постоянного напряженияS устройство для созданш1 потока воздуха и аэрозоля и измерительное устройство zl о Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности намерени и не дает возможности измерять весь спектр аэрозоля. Наиболее близкш4 к изобретению по техничес сой сущности и достигав мому результату является гранулометр аэрозоляэ содержащий зарядное устрой ство., анализатор подвижности, состоя щий из двух изолированных друг от друга и расположенных коаксиальпо электродов5 внешний из которых выпол нен из отдельных нзолированных друг от друга секций, измерительное устро ство j входы которого соединены е соответствующими секциями внешнего электрода источник постоянного напряжаяня и устройство д.пя создания пото ка. воздуха и аэрозоля з . известное устройство имеет невысокуго разрешающую способность в 83 рабочем диапазоне, резко падающую с увеличением подвижности ионов. Разрешающая способность на каждом участке диапазона и характер ее изменения наперед заданы параг-зетрами зарядкиJ конструкцией электоодов, анализатора величиной пр шоленного к ним напряжения и не могут быть избирательно изменены. Чувствительность устройства ограничена, что обусловлено наличием краевого эффекта, который заключается в тоМр что электрическое поле между элект юдамн присутствует во входной шели потока-.аэрозолЯ8 еще не охвачек;-ого слоем чистого воздуха, при этом происходит преждевременное осаждение аэрозоля на конструктивных элементах входа потоков в анализатор. Целью изобре -ения является избирательное повышение разрешающей способности в любом участке рабочего диапазона и повьпнение чувствительности гранулеметра. 1 Поставленная цель достигается тем, что в гранулометр аэрозоля содержащий зарядное устройство, анализатор подвижности, состоящий из двух изолированных друг от друга и расположенных коаксиально электродов, внешн из которых выполнен из отдельных изолироаанчых друг от друга секций, измерительное устройство, входы которого соеданены с соответствунйци да секциями внешнего электрода источник постоянного напряжения, устройство для создания потока воздуха и- аэрозоля, дополнительно введены программный коммутатор и делитель напряжения с регулируемым выходным делите леи з внутренний электрод анали- затора подвижности выполнен из отдельнызс изолированный друг от друга секций i, причем выход делителя напряжения соединен с соответствующими входами программного коммутатора, выходы которого подключены к секциям внутреннего электродав На чертеж изображена структурная схема гранулометра аэрозоля, Гранулометр аэрозоля содержит устройство 1 Д.11Я создания потока аэрозоля и воздуха, зарядное устройство 2f канал 3 для ввода аэрозоля, канал А дгся увода аэрозоля с искаженньш спектром, анализатор 5 подвижности, какал 6 для ввода чистого воздуха9 Еяутренний электрод 7, внешНИИ электрод 8, измерительные устрой ства 9, источник постоянного напряжения 10, делитель 11 напряжения с регулирующими выходами, программный коммутатор 12. Устройство работает след тощим образом. Потоки аэрозоля и воздуха создают ся под действием устройства 1. Аэрозоль, прошедший через зарядное устройство 2, разделяется на два потока. Основной его поток через канал 3 проходит между внутренним 7 и внешним 8 электродами анализатора 5 подвижности. Поток аэрозоля, спектр которого искажен электрическим полем вблизи внешней стенки зарядного устройства, удаляется через канал 5 и полость внутреннего электрода 7. Аэрозольные частицы проходят электрические поля, создаваемые секциями внутреннего электрода 7, и в зависимости от своих электрических подвижностей, осаждаются на соответствующие входы измерительного устройства 9. По результатам измерений спектр аэрозоля определяется одновре менно Изменение спектра регистрируется в масштабе текущего времени. Размеры регистрируемых частиц являются нелинейной функцией их электрических подвижностей при задан ном режиме зарядки. равенстве напряжений на всех секциях внутреннего электрода7 , электрическое поле между ним и внеш ним электродом равног ерно на всем протяжении анализатора 5 подвижност и весь диапазон разбит на фракции по числу секций внешнего электрода В этом режиме определяется спектр аэрозоля с огра:ниченной раэрешакщей способностью, как ив известном тех ническом решении. Границы фракции по размерам частиц (подвижностям), регистрируемой отдельной секцией внешнего электрода :при выбранных конструктивных параметрах анализатора, зависят от напряженности электрического поля в вышележащей области. При подаче с регулируемьпс выходов делителя 11 напряжения посредством программного коммутатора 12 расчетных напряжений на секции внутреннего электрода 7 осуществляется требуемое управление характером напряженности электрического поля вдоль анализатора подвижности. Происходит перераспре- деление осаждения частиц близких подвижностей на большее число секций внешнего электрода 8. Таким образом достигается повышение разрешакяцей способности в любом выбранном (одном или нескольких) участке диапазо1Са, в зависимости от выбранной програмкш Одновременно с повышением разрешающей способности тем же путем осуществляется ее Линеаризация в области высоких подвижностей. При подаче низких напряжений на несколько секций рнутреннего электрода 7 вблизи канала 3 исключается осаждение частиц аэрозоля на конструктивные элементы входных потоков, чем достигается повышение чувствительности гранулометра. Управление программным коммутатором можно осуществлять от ЭВМ Описанное устройство избирательно повышает разрешанщую способность в любом участке рабочего диапазона, а также общую чувствительность гранулометра. Поскольку краевой эффект сильнее проявляется для частиц с большей электрической подвижностью, то его устранение расширяет диапазон измерений гранулометра в сторону частиц меньших размеров, что является дополнительным положительным эффектом в заявляемом устройстве.

a9pb3cjrb

ГРАНУЛОМЕТР АЭРОЗОЛЯ, содержащий зарядное устройство, анализатор по |вижности, состоящий из двух изолированных друг от дауга и расположенных коаксиально электродов, внешний КЗ которых выполнен из отдельных изолированных друг от друга секций, измерительное устройство, входы которого соединены с соответствующими секщ1ями внешнего электрода, источник постоянного напряжения и устройство для создания потока воэдуха и аэрозоля, отличающийс я тем, что, с целью избирательного повьапения разрешающей способности в любом участке рабочего диапазона и повышения чувствительности гранулометра, в устройство дополнительно введены программный коммутатор и делитель напряжения с регулируе1А1м выходным делителем, а внутренний электрод анализатора подвижности выполнен из отдельных изолированных друг от друга секций, причем выход делителя напряжения соединен с соответствующими входами программного коммутатора, выходы которого подключены к секциям, внутреннего электрода.