Способ определения распределения размеров частиц в газопылевой струе Советский патент 1990 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к области физических измерений и может быть применено для определения функции распределения частиц по размерам в газопылевой струе.

Цель изобретения - повышение достоверности определения размеров частиц путем равновероятного отбора частиц всех размеров и их равномерного осаждения .

Способ осуществляется следующим образом.

Размещают на некотором расстоянии от струи параллельно ее движению и без контакта с ней пылеулавливатель. Наиболее удобным пьотеулавливателем в предлагаемом способе является пластина с клеющим слоем. В качестве клеющего слоя применяют неотвердевший

желатин, глицер™, полизобутен ИЛ И смесь канифоли с касторовым маслом. С противоположной стороны струи, тшсже без контакта со струей, ускоряют частицы с известными размерами. Для ускорения применяют импакторы, механические и пневматические уско- ,рители или разгон ферромагнитных частиц в магнитном поле.

Размеры зондирующих частиц выбирают .из условия

(1)

R

СП

S

4i СО 00

ю

где

R

МО КС

размер зондирующих частиц; максимальньпЧ размер исследуемых частиц; максимально допустимое отклонение от равновероят3 159

ности отбора исследуемых частиц о.

Как правило, прда ернг1я структура частиц известна до onbiTEs что ПОЗЕЮ- ляет выбрать размер ускоренных .частиц сразу на основании .соотнотения (1)о Если структура до опыте, не известна, проводят предваритеоаьный эксперимент

для определения е-

Сечение соударення ускоренной частицы

,-и const R2

С

2г R

-)

(2)

и слабо, зависит от радиуса частиц исследуемой струи, если R в несколько десятков раз больше г„

Отклонение от равновероятности при столкновении ускореннытс частиц га.зо- пьшевбй струи 5 следовательно,

2г

я; -, на основании чего и выведено R

соотношение (1). Для реальных измерений оптимальным соотношением является формула

R (20 - 50) .г

МС(К

при выполнении которой обеспечивается .равновероятность отбора частиц всех размеров при отсутствии возмущения: струи измерительным инструментом, так как возмущающим действием зондруюп;их частиц можно пренебречь. Поскольку размеры .зондирующих частиц белее чем на порядок больше размеров иселедуе- мых, их легко обнаруживают и исключают из рассмотрения при микроструктурном анализе.

Скорость зондирующих частиц может изменяться в широких пределах и зави- сит от размеров частиц, скорости --г струи и ее размеров Наиболее удобно определяется эта скорость экспер -1мен тально. При этом в тарировочнык экс- периментах определяется минимальная скорость, при которой частицы практи -чески не сносятся струей. Теоретическую оценку требуемых скоростей частиц получают из уравнений Ньютона В зависимости от условий измерения требуемая скорость зондирующих частиц- находится в пределах ( . причем в подавляющем большинстве случаев требуется скорость ниже скорости потока V,.,. I Пример, .Требуется опре,пелит .распределение частиц ito размерам в осесимметричном газопылевом потоке

S

0

5

30 35

40 45 5Q 55

1ри радиусе потока Кп„ток Г 2-см; Т 2500 К; T.f, 100 м/с. Дисперсная фаза состоит из частиц корунда с размерами 0,5-5 мкм.

На слегка намагниченную отвертку или другой инструмент набирают опилки из-под ножовочного полотна, так как их размеры порядка 100 мкм и условие (1) выполняется. Размещают опилки над струей. Под струей располагают пластину с клеющим слоем, а . под пластиной --соленоид. Пропускают через соленоид мощный импульс тока. При этом частицы ускоряются и выби- йают из струи исследуемую пыль на пластину. Скорость зондирующих частиц регулируют изменением тока соленоида. В качестве базового объекта для сравнения выбран известный способ. Преимущества предлагаемого способа заключаются в отсутствии контакта измерительного инструмента со струей в процессе измерения, а следовательно, и возмущающего действия инструмента на поток Отсутствие контакта измерительного инструмента с потоком устраняет и ограничения способа по температуре.

Формула изобретения

Способ определения распределения размеров частиц в газопылевой струе, заключающийся в извлечении частиц из струи и фиксации их на пьтеулавли- вающем устройстве с последующим микроструктурным анализом, отличающийся тем, ЧТО, с целью повышения достоверности: определения размеров частиц путем равновероятного отбора частиц всех размеров и их равномерного ос 1ждения, извлечение частиц из струи осуществляют, пропуская через струю ортогонально ее направлению зондирующие частицы,-причем размеры ЗОНД1ФУЮЩИХ частиц выбирают из условия

2 Гмлкс

R

де R г

МС(КС

р

размер зондирующей частицы; максимальньй размер исследуемых частищ максимально допустимая ошибка, обусловленная отклонением от ра.в но вероятности отбора исследуемых частиц.

Изобретение относится к физическим измерениям и может быть применено для определения функции распределения частиц по размерам в газопылевой струе. Цель изобретения - повышение достоверности определения размеров частиц путем равновероятного отбора частиц всех размеров и их равномерного осаждения. Вне потока ускоряют зондирующие частицы до скорости (0,1-10) V потока и пропускают их через поток перпендикулярно его направлению. Размеры зондирующих частиц выбирают из условия R*98(2R макс)/ε, где R - размер зондирующей частицы

Z макс - максимальный размер исследуемых частиц

ε - максимально допустимая ошибка, обусловленная отклонением от равновероятности отбора исследуемых частиц.