Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей Советский патент 1991 года по МПК G01N15/02 

регулируемый усилитель 8, блок 9 дифференцирования, сумматор 10, регистратор 11, генератор 12 экспоненциального напряжения, второй электрометр 13, линию 14 задержки.

Измерительный электрод б подключен к первому электрометру 7, выход которого соединен с сигнальным входом регулируемого усилителя 8, выход которого соединен с входом блока 9 дифференцирования и первым входом сумматора 10, а выход блока 9 дифференцирования соединен с вторым входом сумматора 10, выход которого соединен с первым входом регистратора 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 12 экспоненциального напряжения и наружным электродом 4 осаждения заряженных частиц, при этом внутренние электроды 2 и 5 коронного разряда и осаждения заряженных частиц соответственно заземлены, а измерительная камера 3 подключена к последовательно соединенным второму электрометру 13 и линии 14 задержки, выход которой подключен к управляющему входу регулируемого усилителя 8,

Наружный электрод 1 коронного разряда, измерительная камера 3, наружный электрод 4 осаждения заряженных частиц выполнены в виде цилиндра из проводящего материала, измерительный электрод 6 может быть выполнен аналогично либо в виде пластины из проводящего материала. Внутренние электроды 2 коронного разряда и внутренний электрод 5 осаждения заряженных частиц выполнены в виде провода. Первый 7 и второй 13 электрометры собраны на электрометре У5-9, блок 9 дифференцирования состоит из операционного усилителя 140ЦД8Б с емкостью на входе и сопротивлением в цепи обратной связи уси- лителя, имеющего коэффициент усиления т, регулируемый усилитель 8 представляет собой усилитель на микросхеме 140УД8Б с регулируемым сопротивлением в цепи обратной связи. Генератор 12 экспоненциаль- ного напряжения представляет собой высоковольтную емкость с блоком питания. При разряде емкости формируется напряжение экспоненциальной формы. Линия 14 задержки выполнена на магнитофоне в кольцевой регулируемой по скорости протяжкой ленты. Регистратор 11 представляет собой двухканальный самописец или двух- лучевой осциллограф.

Устройство работает следующим обра- зом.

Поток аэрозоля пропускается через систему электродов по всему ее поперечному сечению с постоянной скоростью. В пространстве электродов 1 и 2 коронного

ряда осуществляется коронный разряд. Частицы аэрозоля, проходя между этими электродами, приобретают заряд, пропорциональный их размеру. С помощью измерительной камеры 3 измеряется полный заряд, переносимый потоком частиц аэрозоля. Этот заряд, пропорциональный общей концентрации аэрозоля, измеряется с помощью второго электрометра 13. Далее заряженные частицы аэрозоля попадают в пространство между наружным и внутренним электродами 4 и 5 осаждения заряженных частиц. К наружному электроду 4 осаждения заряженных частиц прикладывается напряжение экспоненциальной формы. Все заряженные частицы, диаметры которых превышают значение е7пред., определяемой напряженностью электрического поля между наружным и внутренним электродами 4 и 5 осаждения заряженных частиц, осаждаются на одном из этих электродов. Частицы, оставшиеся в потоке, попадают на измерительный электрод 6 и их заряд регистрируется первым электрометром 7, который преобразует заряд в напряжение, пропорциональное заряду, которое дифференцируется по времени в блоке 9 дифференцирования и усиливается в т раз. Сигнал на выходе сумматора 10 пропорционален сумме зарядов Q и q, а следовательно, пропорционален количеству частиц, имеющих диаметры меньше (7Пред. . Этот сигнал непрерывно регистрируется регистратором 11. Одновременно на второй вход регистратора 11 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напряжения генератора 12 экспоненциального напряжения, что дает возможность поставить в соответствие каждому значению этого напряжения и, следовательно, каждому значению размера частиц величину их концентрации. При изменении концентрации аэрозоля на входе устройства изменяется сигнал, регистрируемый с помощью второго электрометра 13, преобразующего заряд, поступающий с измерительной камеры 3, в напряжение, пропорциональное заряду. Этот сигнал подается через линию 14 задержки, которая позволяет учитывать транспортное запаздывание, т.е. время, за которое частицы аэрозоля проходят путь между измерительной камерой 3 и измерительным электродом 6 на управляющий вход регулируемого усилителя 8, изменяя его коэффициент передачи в зависимости от концентрации аэрозоля на входе устройства, тем самь м нормируя напряжение, поступающее с выхола первого электрометра 7, относительно общей концентрации аэрозоля.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей за счет постоянного отслеживания и учета этой нестабильно- сти во время измерения по сравнению с известным.

Формула изобретения Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей, содержащее последовательно установленные электроды коронного разряда, электроды осаждения заряженных частиц, измерительный электрод, первый электрометр, подключенный к измерительному электроду, причем внутренние электроды коронного разряда и осаждения заряженных частиц заземлены, при этом выход блока дифференцирования соединен с первым входом сумматора, вы- ход которого соединен с первым входом регистратора, второй вход которого соединен с выходом генератора экспоненциального напряжения и с наружным электродом осаждения заряженных частиц, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей, в него дополнительно введены второй электрометр, линия задержки, регулируемый усилитель и измерительная камера, установленная между электродами коронного разряда и электродами осаждения заряженных частиц, причем измерительная камера подключена к последовательно соединенным второму электрометру и линии задержки, выход которой соединен с управляющим входом регулируемого усилителя, сигнальный вход которгго подключен к выходу первого электрометра, а выход - к входу блока дифференцирования и второму входу сумматора.

Изобретение относится к дисперсному анализу и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине - для контроля дисперсного состава вакцинных аэрозолей. Цель изобретения - повышение точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей. В устройстве поток аэрозоля пропускает чеИзобретение относится к дисперсному анализу, а именно к измерению размеров частиц и их концентраций, и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине - для контроля дисперсного состава пылей и порошков, вакцинных аэрозолей, в ионометрии - для контроля спектрального состава ионов. рез последовательную систему электродов, где происходят зарядка частиц аэрозоля, измерение общего заряда, переносимого потоком аэрозоля, пропорционального концентрации частиц аэрозоля, отклонение и осаждение заряженных частиц в электрическом поле и измерение заряда частиц аэрозоля после осаждения. По этому заряду судят о дисперсном составе аэрозоля в случае неизменной его концентрации в процессе измерения. При изменении концентрации в процессе измерения изменяется общий заряд, что регистрируется и запоминается на время транспортирования аэрозоля до электрода, с помощью которого измеряют дисперсный состав аэрозоля. Для компенсации погрешности измерений, вызванной изменением концентрации аэрозоля на входе устройства, в устройстве использован регулируемый усилитель, коэффициент передачи которого определяется величиной общего заряда частиц аэрозоля. Увеличение общего заряда аэрозоля приводит к уменьшению коэффициента передачи регулируемого усилителя. 1 ил. Целью изобретения является повышение точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит наружный электрод 1 коронного разряда, внутренний электрод i коронного разряда, измерительную камеру 3, наружный электрод 4 осаждения заряженных частиц, внутренний электрод 5 осаждения заряженных частиц, измерительный электрод 6, первый электрометр 7, сл С о ю i

Поток аэрозоля