Способ определения характеристик осевших частиц Советский патент 1985 года по МПК G01N15/14 

Изобретение предназначено дг1я определения состава пылей и искусственно диспергированпыу. веществ и может быть использовано в производстве пороцжов, пылеобразных материалов, при изучении пьшегазовых потоков и санитарно-гигиеническом контроле условий труда.

Целью изобрютения является повышение точности измерений и расширение возможносте способа.

На чертеже показана схема регистрации частиц

Схема включает пылефиксирующий слой 1 с осевшей частицей 2 на подложке 3, фоторегистрирующий прибор 4, осветитель 5, микробокс 6 с прозрачной крыйжой 7, шелевыми каналами 8 и 9 подачи паров растворителя и газа продувки, источник тепла ШСогласно способу индикацию и измерение характеристик частиц осуществляйт после осаждени их на пылефиксирующее покрытие, в качестве материала которого используют жидкокристаллический термоиндикатор с диапазоном рабочих температур дТ;, и температурой активации в диапазоне . имеющий открытую текстуру.

После просушки в обеспьшенной атмосфере подложку размещают в створе сопла кониметра, ориентируя осадительную поверхность центральной нормалью по оси сопла, и нагревают до температуры активации жидкокристал лического термоиндикатора в пределах Д Tg Затем производят инерционное осаждение частиц из газового потока, истекающего из сопла при температуре в пределах д Т, В результате пылефиксирующий слой 1 закрепляет частицу 2 на осадительной поверхности под.ложки.

Подложку с пьшефиксируюшим покрытием размещают в микробоксе на предметном столике микроскопа и, охлаждая до нижней границы диапазона рабочих температур жидкокристаллического термоиндикатора, термостати руют бокс.

Частицы регистрируют по наличию флуктуации поля цветометрических температур, симметрично охватывающей частицу и представляющей совокупность концентричных изохроматических изотерм. Регистрацию осуществляют нш1ример,с помощью фотокамеры па цветную фотопленку при ,г.остиже1ши полной oднopoд ности окраски фона.

Определяют границу области флуктуации температур вокруг частицы. Для этого в зазор между поверхностью пылефиксирующего слоя и прозрачной крышкой микробокса пода ют пары растворителя, например хлороформа. Длительность воздействия паров на мояомолекулярный слой регулируют отсечкой потока

пара с образованием в канале парогазовой пробки электроклапанами, устанавливая ее в пределах (0,1-1) 1, где Т - постоянная времени жидкокристаллического термоиндикатора, после чего производят фоторегистрацию и затем продувку микробокса.

При этом вследствие перестройки открытой текстуры жидкокристаллического термоиндикатора под действием паров растворителя слой теряет способность селективного отражения света. Увеличение периода структуры решетки поверхностных слоев протекает аналогично тому, как это имеет, место при нагреве жидкокристаллического термоиндикатора. Вследствие зтого передозировка действия паров приводит к искажению цветометрического поля температур. В области флуктуации темп|ратур изохроматическая изотерма наименьшего порядка на контуре площади флуктуации, минуя промеж)точные цветовые состояния, приобретает темную (черную) окраску поверхности подложки, вслед за ней полностью исчезает окраска фона пылефиксирующего осадка.

Дальнейшее увеличение длительности воздействия паров приводит к полному исчезновению изохроматических изотерм.

Свойства жидкокристаллического термоиндикатора восстанавливаются после испарения поглощающего пара, что допускает его многократное использование.

Фотоизображение, полученное в момент соответствующий обесцвечиванию изохроматической изотермы наименьшего порядка, позволяет четко определить контур и размеры площади флуктуации.

Полученные изображения обрабатывают, например, с помощью микрофотометра, определяя положения линий равной интенсивности окраски для изохроматических изотерм, и строят поверхность температур для области флуктуации, по которой определяют (при известных размерах частицы, области флуктуации, значении теплового напора и теплофизических характеристиках пылефиксирующего слоя) теплофизические характеристики частицы, по которым определяют принадлежность частицы к металлам, окислам или пластмассам.

Основным преимуществом предлагаемого способа является высокая чувс.твительность к осажденным частицам, что позволяет при незначительной их концентрации и малом времени пылевой экспозиции получить пробу, представительность которой достаточна для определения концентрации, гранулометрическо состава, принадлежности частиц к веществам различной физико-химической природы.

7 tf

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОСЕВШИХ ЧАСТИЦ, включающий нанесение на осадительную поверхность пылефиксирующего слоя, осаждение на него частиц, анализ оптического изображения частиц с помощью оптчиеской системы, по которому судят о характеристиках частиц, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности измерения размеров, расишрения возмомшостей способа, в качестве материала пылефиксирующего слоя используют жидкокристаллический термоиндикатор с открытой текстурой, предварительно нагретый до темпе.А ратуры его активащш, после осаждения частиц пылефиксирующий слой охлаждают до температуры нижней границы диапазона рабочих температур жидкокристаллического хермоиндикатора, а характеристики частиц определяют путем неоднократной регистрации изменения окраски фона в окрестности частицы в диапазоне

7 267

I / / ,g 14 А Л У У А I

J I--KvJL

S V |- да