Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока Советский патент 1990 года по МПК G01N1/22 G01N1/24 

Изобретение относится к физическим измерениям и может быть применено для определения распределения частиц по размерам в двухфазных потоках.

Цель изобретения - повышение достоверности отбора проб пыли путем равновероятного отбора всех размеров частиц.

На чертеже приведена схема пробоотборника.

Пробоотборник содержит пластины 1, которые с нанесенным на них клеющим слоем образуют пылеулавливатель 2 в виде канала прямоугольной формы. В одной из стенок канала выполнено отверстие, в которое введен постоянный магнит 3, на поверхности которого прилипают частицы ферромагнитного материала 4 с заданными размерами, с противоположной стороны пылеулавливателя установлен источник импульсного магнитного поля 5. Пылегазовый поток 6 проходит сквозь пылеулавливатель.

Пробоотборник работает следующим образом.

Пылеулавливатель устанавливают относительно потока 6 таким образом, чтобы

(Л

стенки его не касались потока. На магнит 3 наносят магнитные частицы, размер которых определяют из соотношения

/

(1)

где/ - размер зондирующих частиц, нанесенных на магнит;

максимальный размер исследуемых частиц;

е - максимально допустимое отклонение от равновероятного столкновения магнитных и исследуемых частиц.

Как правило, размеры магнитных частиц составляют десятки микрон, и их можно ввести в пробоотборник на намагниченной отвертке или другом магнитном материале. Затем включают источник мощного импульсного поля, которым может быть соленоид, соединенный с батареей конденсаторов. Час- тицы отрываются от постоянного магнита и пронизывают поток, сталкиваясь при этом с частицами пыли, и выбивают их из потока. Все частицы осаждаются на пылеулавливасл

ос

. Последний разбирают на отдельные ластины и с помощью микроструктурного нализа определяют распределение частиц по размерам. Так как размеры магнитных

Пример. Требуется определить распределение частиц по размерам в осесимметрич- ном газопылевом потоке при см, К, дисперсная фаза состоит из час:астиц в несколько десятков раз больше g тиц корунда с размерами 0,5-5 мкм. В ка:астиц газопылевого потока, они легко обнаруживаются и исключаются из анализа.

Преимущество предлагаемого пробоотборника заключается в отсутствии возму- 1Цения исследуемого потока, так как отсутст- 4ует контакт пробоотборника со струей.

В то же время легко выбрать достаточно Сольшие частицы, удовлетворяющие условию (1), так чтобы сечения столкновения магнитных частиц и исследуемых практически не зависели от размеров исследуемых астиц.

Действительно, поскольку сечения столк- овений зондирующих и исследуемых частиц определяются соотношением

честве зондирующих частиц пригодны опилки из-под ножовки, так как их размеры 50-100 мкм удовлетворяют условию (1). На слегка намагниченную отвертку или другой инструмент набирают опилки и вводят

ТО в отверстие пылеулавливателя. Располагают пылеулавливатель симметрично потоку и включают импульс тока через соленоид. Распределение частиц по размерам определяют с помощью микроструктур но со анализа.

15 Достоверность достижения цели определяется достоверностью используемых данных, щироко применяемых в практике физических исследований.

Предлагаемый пробоотборник применим для лабораторной диагностики двухфазных

a«,const 2(l+|)

А

(2)

ри , сечения столкновений не зависят jT размеров исследуемых частиц, что обес- е11ивает равновероятность отбора исследуе- ых частиц всех размеров.

Из соотношения (1), полученного из (2), следует, что равновероятность практически обеспечивается для д:; (20-50)г„акс- При

20 потоков и может способствовать оптимизации характеристик ряда устройств и технологических процессов (например, плазменное напыление, инициирование оптического плазменного разряда) без искажения усло25 ВИЙ, при которых протекает сам процесс. Формула изобретения

Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока, состоящий из пылеулавливателя и устройства вывода частиц

размеры частиц меньше размеров люб-ого зонда, что обеспечивает слабое возму-- - -

Ц(1ение потока при измерениях. Если сталки- зо потока, отличающийся тем, что, веющиеся частицы имеют сферическую фор- и.&лъю повышения достоверности отбора

проб пыли путем равновероятного отбора частиц всех размеров, пылеулавливатель выполнен в виде канала прямоугольного сечения с отверстием на одной из стенок

в ающиеся частицы имеют сферическую фор му и скорость исследуемых частиц невелика, врзникает частный случай равнозначности о|гбора на всех четырех пластинах. При этом П ылепитатель может быть выполнен из одной

п1пастины, помещенной против постоянного 35 Устройство вывода частиц пыли из потока фгнита. В общем случае точное измерениеснабжено постоянным магнитом с нанесент|ребует охватывающей поток поверхности п 1лепитателя.

; Кроме того, отсутствие контакта пробо- ,

отгборника с потоком позволяет производить40 а источник импульсного магнитного поля -

измерения при любых температурах газо-за противоположной отверстию стенкой пыпылевой среды.леулавливателя.

ными на его поверхность ферромагнитными частицами и источником импульсного магнитного поля, при этом постоянный магнит установлен в отверстии пылеулавливателя,

Пример. Требуется определить распределение частиц по размерам в осесимметрич- ном газопылевом потоке при см, К, дисперсная фаза состоит из частиц корунда с размерами 0,5-5 мкм. В каg тиц корунда с размерами 0,5-5 мкм. В качестве зондирующих частиц пригодны опилки из-под ножовки, так как их размеры 50-100 мкм удовлетворяют условию (1). На слегка намагниченную отвертку или другой инструмент набирают опилки и вводят

О в отверстие пылеулавливателя. Располагают пылеулавливатель симметрично потоку и включают импульс тока через соленоид. Распределение частиц по размерам определяют с помощью микроструктур но со анализа.

5 Достоверность достижения цели определяется достоверностью используемых данных, щироко применяемых в практике физических исследований.

Предлагаемый пробоотборник применим для лабораторной диагностики двухфазных

0 потоков и может способствовать оптимизации характеристик ряда устройств и технологических процессов (например, плазменное напыление, инициирование оптического плазменного разряда) без искажения усло5 ВИЙ, при которых протекает сам процесс. Формула изобретения

Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока, состоящий из пылеулавливателя и устройства вывода частиц

- - -

о потока, отличающийся тем, что, и.&лъю повышения достоверности отбора

Устройство вывода частиц пыли из потока снабжено постоянным магнитом с нанесен ,

а источник импульсного магнитного поля -

ными на его поверхность ферромагнитными частицами и источником импульсного магнитного поля, при этом постоянный магнит установлен в отверстии пылеулавливателя,

Изобретение касается физических измерений и может быть применено для определения распределения частиц по размерам в двухфазных потоках. Цель изобретения - повышение достоверности отбора проб пыли путем равновероятного отбора частиц всех размеров. Пробоотборник полидисперсной пыли из двухфазного потока, выполнен в виде канала прямоугольной формы, в котором пылеулавливатель выполнен в виде канала прямоугольного сечения с отверстием на одной из стенок, а устройство вывода частиц пыли из потока состоит из расположенного в отверстии постоянного магнита с нанесенными на его поверхность ферромагнитными частицами и источника импульсного магнитного поля, расположенного за противоположной стенкой пылеулавливателя. 1 ил.