Устройство для анализа дисперсного состава порошков Советский патент 1986 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к технике измерения дисперсного состава порош ков и может быть использовано для оперативного контроля за качеством продукции в процессе производства. Известно устройство для анализа дисперсного состава порошков или промьшшенных аэрозолей, основанное на предварительной электроизоляции частиц и последующем определении па раметров дисперсного состава путем обработки электрических сигналов, полученных при измерении зарядов частиц. Известное устройство для измерения дисперсного состава порошков содержит распылитель пробы порошка, входной патрубок, в состав которого входит тонкая трубочка для фбрмирования струи аэрозоля и фильт для счистки воздуха и ламиниризации потока, зарядную камеру, осадительньш конденсатор, выполненный н виде трубы П-образного сечения, с индукц онными датчиками, электрометрический усилитель с переключающим устро ством, воздуходувку, узел нейтрализ ции статических зарядов и высоковольтные источники питания зарядной камеры и осадительного конденса тора. Отобранная проба анализируемого порошка распыляется и через трубочку, расположенную во входном патру ке, поступает в заряд}ную камеру в виде аэрозольной струй, окруженной оболочкой чистого воздуха. В зарядной камере с униполярным пространственным зарядомчастицы заряжаются при этом одинаковые частицы приобре тают равные заряды. Далее струя заряженного аэрозоля входит в осадительный конденсатор, представляющий собой трубу прямоугольного сечения с электродами на стенках, к к торым приложено постоянное высокое напряжение, В осадительном конденсаторе под действием сил электростатического поля происходит пространственное разделение дисперсной фазы аэрозоля на фракции, оседающие на различных расстояниях от точ ки входа в осадительнЫй конденсатор. В центре собирательного электрода конденсатора установлены индукционные датчики совокупных зарядов фракций. По окон ании осаждения частиц индукционные датчики с 8 2 помощью переключающего устройства поочередно подключаются к усилителю. После регистрации сигналов производится удаление пыли и нейтрализация статических зарядов. Однако в известном устройстве при изменении влажности окружающей среды происходит проникновение влаги к переключающему устройству, что вызывает изменение сопротивления изоляции, обуславливающего утечку зарядов с индукционных датчиков. Это ограничивает диапазон измеряемых зарядов и точность измерения устройства. Цель изобретения - повышение точности измерения дисперсного состава и расширение диапазона измеряемой величины. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для анализа дисперсного состава порошков, содержащем распылитель порошка, зарядную камеру, рсадительный конденсатор с индукционными датчиками зарядов фракции, высоковольтные источники для питания зарядной камеры и осадительного конденсатора, электрометрический усилитель, воздуходувку, узел нейтрализации статических зарядов и переключающее устройство, последнее выполнено в виде коаксиально установленных геркона и металлическ:ой гильзы с обмоткой управления, причем выводы геркона укреплены коаксиально в диэлектрических шайбах, установленных в выточках гильзы и герметично соединенных с ней при помощи выступов, расположенных на торцовых поверхностях гильзь и прижимных гаек. На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для анализа дис-персного состава порошков; на фиг. 2переключающее устройство. Устройство для анализа дисперсноо состава порошков содержит распыитель 1 порошка, предназначенный ля перевода пробы анализируемого орошка в аэрозольное состояние, арядную камеру 2, предназначенную ля зарядки частиц порошка, электростатический фильтр 3 для очистки воздуха и ламинириз-ации воздушного потока, осадительный конденсатор 4 с индукционными датчиками, предназначенный для разделения частиц порошка по фракциям, воздуходувку 5, переклю чающее устройства 6, обеспечивающее последовательное подклчение индукционных датчиков к электрометрическо му усилителю 7, нейтрализатор 8 для нейтрализации статических зарядов в осадительном конденсаторе А и выеоковольтные источники 9 и О питания зарядной камеры 2 и осадительного конденсатора 4. Переключающее устройство фиг.2/ состоит из металлической гильзы 11 с обмоткой управления, предназначенной для создания электромагнитного поля, геркона 12, причем выводы геркона укреплены коаксиально в диэлектрических шайбах 13, установленных в выточках гильзы 11 и создающих высокое сопротивление изоляции переключающего устройства 4 путем герметичного соединения диэлектрических шайб с гильзой с помощью выступов , расположенных на торцовых поверхностях гильзы II,и прижимных гаек 14, высоковольтного электрода 15, коллекторного электрода 16 и измерительной пластины. 17 осадитель ного конденсатора 4, Устройство работает следующим об разом. : Проба анализируемого порошка засыпается в распылитель 1. Распьиштель переводит порошок в аэрозольное состояние. Струя аэрозоля, вытекающая из распылителя, как и в известном устройстве, поступает в зарядную камеру 2, состоящую из двзгх секций коронного разряда и одной за1 -ядной секции. В зарядной камере частицы приобретают высокие униполярные заряды, пропорциональные поверхности ча тицы (квадрату диаметра), .одновремен но происходит расширение струи аэро золя. Кроме того, через зарядную камеру с помощью воздуходувки 5 прокачивается дополнительный поток воздуха. Из зарядной камеры частицы поступают в электростатический филь 3, предназначенный для фиксации коо динаты входа.заряженных частиц в ч осадительный конденсатор 4, Осадительньи конденсатор выполнен в виде трубы прямоугольного сечения. Электрическое поле в конденсаторе . создается двумя электродами: высоковольтным 1.5 и коллекторным 16. В центре коллекторного электрода установлены измерительные пластинки 17, число их соответствует числу измеряемых фракций. В осадительном конденсаторе под действием сил электростатического поля происходит пространственное разделение частиц по фракциям и осаждение размерных групп на различных участках коллекторного электрода. В результате над каждой измерительной пластиной оседают частицы определенных фракций. Пока происходит осаждение н накопление зарядов на измерительных пластинах, они отключены от измерительной схемы и изолированы от базы устройства. По окончании фракционирования измерительные пластинки через переключаюп1ее устройство, с рстоящее из геркона 12 и металлической гильзы 11 с обмоткой управления, поочередно подключаются к входу электрометрического усилителя 7, при этом регистрируемый сигнал оказьшается пропорциональным совокупному заряду частиц соответствующей фракции и, следовательно, количеству частиц. Отсутствие утечки зарядов с измерительных пластин 17 достигается гер- матичным прижатием диэлектричес- . кия шайб 3 к металлической гильзе 1i с помощью конического выступа, расположенного в месте соприкосновения шайбы с гильзой, и прижимной гайки 14. Создание высокостабильного сопротивления изоляции переключающего устройства позволяет значительно повысить точность измерения и диапазон измеряемых зарядов, а также применять переключающие устройства в приборах, работающих не только в лабораторных, но и в производственных условиях, Испытания показали высокую надежность переключающего устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА ПОРОШКОВ, содержадее распылитель порошка, зарядную камеру, осаднтельный конденсатор с индукционными датчиками зарядов фракции, высоковольтные источн1-жи для питания зарядной камеры и осадительного конденсатора, электрометрический усилитель, воздуходувку, узел нейтрализации статических зарядов и переключающее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения дисперсного состава и расширения диапазона измеряемых величин, в нем переключающее устройство вьтолнено в виде коаксиально установленных геркона и металлической гильзы с обмоткой управления, причем выводы герко- о на укреплены коаксиально в диэлек( трических шайбах, установленных в (Л выточках гильзы и герметично соединенных с ней при помощи выступов, расположенных на торцовых поверхностях гильзы и прижимных гаек. ю О) (Э 00 43 00