СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ЗАРЯДКИ МАЛОГАБАРИТНЫХ КАМЕР КОРОННОГО РАЗРЯДА Советский патент 1973 года по МПК G06E3/00 G04F1/08 

Изобретение относится к аппаратуре для настройки малогабаритных камер коронного разряда и может нрименяться при настройке электростатических преципитаторов, индукционных электронных пылемеров и других приборов, в которых используются камеры коронного разряда. Величина постоянной времени зарядки т определяет скорость, с которой заряжается частица в поле коронного разряда. Закон зарядки сферической частицы с проводящей поверхностью в поле напряженностью ЕО и концентрацией ионов «о определяется выражением:

Q .(1)

Лс

+ t

keno

Здесь ЁО - электрическая постоянная, R - радиус частицы, е - заряд электрона, k - по4%

- постоянная времени

движность ионов,

ken

зарядки, t - текущее время.

Чем меньще постоянная времени т, тем больший заряд приобретает частица за одно и то же время /. Для быстрой настройки зарядных камер, разработки и оценки новых конструкций необходим оперативный способ.

Известен способ измерения постоянной времени зарядки малогабаритных камер коронного разряда с помощью щарика с проводящей поверхностью, который помещают в камеру и измеряют время нахождепия шарика в камере и его заряд. При проведении опыта измеряется время прохождения шарика через камеру, заряд шарика и напряженность поля в камере. Постоянная времени рассчитывается по формуле:

-IW.

(2) Q

Недостатками способа являются: необходимость иметь калиброванное зарядочувствительное устройство, сложность измерения нанапряженности поля ЕО.

Цель изобретения заключается в разработке такого способа измерения, при котором отсутствует необходимость в опытном или теоретическом определении напряженности о, а также в калиброванном зарядочувствительном устройстве.

Это достигается путем двукратного измерения заряда шарика: один раз после нахождения в поле коронного разряда в течение времени t и второй раз в течение времени t.

Определив отнощение зарядов Qi2 - и отQa

ношение Времени/12 -, можно рассчитать

30

постоянную времени т по следующей формуле:

: l-9l2

Ql2 12

Формула 3 непосредственно вытекает из формулы 1.

При осуществлении предлагаемого способа отпадает необходимость в измерении напряженности поля о в камере. Зарядочувствительное устройство может быть не калиброванным, для проведения измерения достаточно, чтобы усилитель имел линейную амплитудную характеристику в пределах динамического диапазона входных сигналов.

Способ позволяет произвести быстрое определение постоянной времени зарядки в любой радиальной координате зарядной камеры.

Предлагаемый способ может быть реализован на стенде, основные элементы которого представлены на чертеже.

Па штативе / в вертикальном положении соосно установлены испытуемая камера 2 коронного разряда и под ней цилиндрическое измерительное кольцо 3. Па высоте Я над уровнем разрядной камеры 2 с помощью электромагнита 4, укрепленного на штативе /, удерживается металлический шарик 5. У нижнего и верхнего краев зарядной камеры установлены источники света 6 и фотоэлектрические приемники 7. Измерительное кольцо 3 подключено ,ко входу усилителя 8.

Определение постоянной времени зарядки проводится следующим образом.

С помощью штатива /, электромагнита 4 и подвеса устанавливают первую высоту Я и радиальную координату пролета шарика 5. При отключении электромагнита 4 шарик 5 падает, и в свободном падении последовательно проходит через зарядную камеру 2 и измерительное кольцо 3, соединенное со входом электрометрического усилителя 8. При входе шарика 5 в зарядную камеру 2 и при выходе из нее в цепях фотоэлектрических приемников 7 возникают электрические сигналы, разность во времени между которыми определяет время ti нахождения шарика 5 в зарядной камере 2,

При прохождении шарика через измерительное кольцо 3 на выходе усилителя 8 возникает сигнал t/i, пропорциональный величине заряда шарика 5. Затем опыт повторяют. Во втором опыте изменяют время ii нахождения шарика 5 в зарядной камере 2. Это достигается либо изменением высоты подвеса шарика 5, либо существенным изменением веса шарика 5. Например, во втором опыте может быть использован шарик из вспененного полистирола, покрытого акводагом. Во втором опыте также фиксируются время 1ч пролета шариком зарядной камеры и амплитуда сигнала V на выходе усилителя 8. После проведения опытов

определяют отношение и отношение плитуд --, которое для линейного усилителя

t/a

равно отношению зарядов Qis. Затем по формуле 3 определяют постоянную времени зарядки т.

Предмет изобретения

Способ измерения постоянной времени зарядки малогабаритных камер коронного разряда с помощью шарика с проводящей поверхностью, который помеп,ают в камеру и измеряют время пахождения шарика в камере и его заряд, отличающийся тем, что, с целью исключения определения напряженности поля в камере, шарик дополнительно помещают в камеру ла время, отяич«ое от времени нахождения шарика в камере в первом случае . снова измеряют время нахождения шарика в камере и его заряд, а постоянную времени определяют из следующего соотношения:

QI

1-..

Qa4

QI, Q2 - заряды шарика, приобретаемые

за время Л, /2,

Л и /2 - время нахождения в камере шарика в первом и во втором случае.