Устройство для измерения среднего размера аэрозольных частиц Советский патент 1987 года по МПК G01N15/02 

113

Изобретение относится к измерительной технике предназначено для определения концентрации и размера .частиц, может быть использовано для контроля параметров окружающей среды и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 879405.

Целью изобретения является расширение функциональньпс возможностей устройства за счет обеспечения возможности определения формы частиц .и повьшение точности измерения за счет оптимального времени отбора пробы.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. I

Устройство содержит прямоугольный

корпус 1 , вьтолненный из изоляционного материала. В центральной части корпуса расположены параллельные электроды 2 и 3. К решетчатому электроду 2 с наружной.стороны присоединен источник 4 униполярных ионов, в качестве которого используют прямоугольный короб 5, вьтолненный из изоляционного материала, в центре которого установлен коронирующий электрод 6, соединенный с источником 7 высокого напряжения. В верхней части корпуса установлены два патрубка: патрубок 8 вдоль оси симметрии канала для подачи частиц и патрубок 9, расположенный перпендикулярно патрубку 8 для подачи предварительно обеспыленного воздуха в устройство. Воздух поступает в центральную часть корпуса через газовый фильтр 10, который герметично охватывает патрубок В, расположен перпендикулярно ему и предназначен для фильтрации воздуха и выравнивания профиля скорости фильтрованного воздуха. Нижний торец патрубка 8 выступает над плоскостью поверхности фильтра 10 на 1-2 диаметра патрубка, В центральной части корпуса между заземленным электродом 2 и соединенным с источником 11 напряжения Электродом 3 расположена зона зарядки. В нижней части корпуса установлены дополнительные параллельные плоские электроды 12 и 13, фильтр 14 с проводящими волокнами, соединенный с электромером 15, и вьшодной патрубок 16. Электрод 13 соединен с источником 7 высокого напряжения, а электрод 12 заземлен- и вдоль его поверхности расположены подложки 17

124492

для отбора проб исследуемых частиц, в качестве которых используют проводящие покровные стекла или углеродные пленки.

5 Устройство работает следунщим образом.

Поток запыленного воздуха с расходом 10-50 см /с через патрубок 8 поступает в зону зарядки, в которой

10

частицы электризуются униполярными

ионами. Ионы создаются в источнике 4 при подаче высокого напряжения от источника 7 на коронирующий электрод 6 и вытягиваются в зону зарядки че- рез решетчатый электрод 2 за счет создания разности потенциалов между электродами 2 и 3 с помощью источника 11. Для устранения потерь частиц исследуемый поток воздуха соосно обдувается в зоне зарядки фильт5

0

0

рованным воздухом. Поток заряженных частиц из зоны зарядки поступает на фильтр 14 с проводящими волокнами, соединенный с электрометром 15 для измерения тока переноса частиц, возникающего при осаждении частиц на волокна фильтра. Для определения размера частиц их электризацию ведут при малых и больших напряженнрстях электрического поля в зоне зарядки и по отношению токов переноса частиц по основному изобретению, определяют средний размер и концентрацию частиц. После определения среднего размера 5 d и концентрации п частиц осуществляют их отбор из потока исследуемого воздуха на подложки 17 с помощью электрического поля, образованного между электродами 12 и 13 в результате подачи напряжения на электрод 13 от источника 7. Время отбора составляет

45

Т- 2 BSCB-O/ Trd Qn,

где Q - объемная скорость потока исследуемых частиц, осаждаемых на подложку с площадью S; В 1+Na/N - допустимое перекры- вание частиц в осадке;

N - число осажденных на подложку

частиц; Nfj - число агрегатов.

При этом частицы заряжают в диффузионном реж1ше при напряженности электрического поля в зоне зарядки 50 - 100 В/см и пначениях Ct (Ом-м) с, 1-де С - проводи313

мость воздуха в зоне зарядки; t время зарядки частиц.

Выбранный режим зарядки позволяет создать на подложках неселективный осадок частиц размером от 0,3 до 10 мкм, так как классификации частиц по размерам в потоке исследуемого воздуха между дополнительными электродами не происходит, поскольку в этом диапазоне размеров их электри ческая подвижность изменяется незначительно. Таким образом, выбранный режим зарядки и оценка времени отбора позволяют получить представительную пробу без перекрывания частиц с размером от 0,3 до 10 мкм. Отобранные пробы исследуются в микроскопе для опреде24494

Ленин формы и дисперсного состава нелетучих частиц,

Фор мула изобретения

г Устройство для измерения среднего размера аэрозольных частиц по asT.cB. ff 879405, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей уст- 10 ройства и повышения точности измерения,в корпусе между зарядной камерой и фильтром с проводящими волокнами установлены дополнительные плос кие электроды, один из которых соеди- 15 ней с источником напряжения, а другой заземлен, причем на поверхности заземленного электрода установлены подложки для осаждения частиц.

Изобретение касается анализа аэродисперсных систем, а именно устройств для измерения среднего размера аэрозольных частиц, используемых приисследов ании атмосферных аэрозолей, для гигиенических исследований и контроля дисперсности частиц в аэрозолетерапии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повьшение точности .определения. Один из электродов соединен с источником напряжения, а другой заземлён. Вдоль его поверхности расположены плоские подложки для отбора проб частиц, что делает возможным электростатическое осаждение на подложки взвешенных в иссде- дуемом воздухе аэрозольных частиц, предварительно заряженных в диффузионном режиме, и позволяет осуществить представительный (неселективный) пробоотбор анализируемых частиц для их микроскопического анализа. Устройство содержит корпус, в котором размещены фильтр, источник униполярных ионов vf параллельные электроды. В корпусе установлены два патрубка: патрубок вдоль оси симметрии канала для подачи частиц и патрубок, расположенный перпендикулярно ему для подачи обеспыленного воздуха. В нижней части корпуса установлены дополнительные пластинчатые электроды. 1 ил. (Л гч

Редактор Г.Волкова

Составитель Д.Громов Техред А.Кравчук

Заказ 1965/41 . Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор И.Эрдейи