Способ измерения дисперсного состава аэрозолей Советский патент 1977 года по МПК G01N15/02 

колебаний движутся с разными скоростями, а так как сила сопротивления среды ири числах Рейиольдса, больших 0,1, является иелииейиой функцией скорости, то и амплитуда положительного и отрицательного смеидеиий оказывается разной. В результате за время воздействия отклоняюш,его иоля частицы иолучают смещение в иаиравлении, перпендикулярном иаправлеиию иотока аэрозоля, иричем величина этого смещения имеет ярко выражсииую резоиаисиую зависимость от радиуса части г (фиг. 1). Затем измеряют заряд, индуцируемый потоком на измерительном электроде, установленном в нем, и по величинам зарядов, полученных ири различных значениях частоты отклоняющего поля, судят о дисиерсном составе аэрозоля.

На фиг. 2 представлено одно из возможных устройств, реализующих предлагаемый сиособ.

В трубопроводе / из изоляционного материала иоследовательио ио иаиравлению движения исследуемого потока аэрозоля соосио установлены зарядиая камера, состоящая из двух электродов - металлического цилиндра 2 и расположенной на оси трубопровода металлической иглы 3, первая измерительная ка.мера, состоящая из двух изолированных коаксиальных цилиидров, из которых внутренний цилиидр 4 заземлеи, а иаружный 5 соединен с входом высокочувствительного измерительного усилителя 6 перемеииого тока. Кроме того, в трубопроводе 7 соосио установлены отклоняю1цая система, состоян1ая из внен1иего цилиндрического электрода 7 и заземлеиного проволочиого электрода 8, расиоложеиного па оси трубопровода, вторая измерительная камера, содержащая два изолированных коаксиальных цилиндра (электрода), из которых виутреииий цилиндр 9 заземлеи, а иаружный W соединен с входом второго пзмерительиого усилителя // иеремениого тока. Диаметры заземлеппых цплиидров 4 и 9 одииаковы.

Измерение ироизводится следующим образом: па электроды 2 и 3 зарядиой камеры подается импульсное униполяриое иапряженио и, вызывающее в межэлектродиом ирострапстве импульсный коронный разряд. Аэрозольные частицы, ироходящие через зарядную камеру во время импульсного коронного разряда, приобретают отрицательиый электрический заряд, иропорциоиальиый квадрату их радиуса. В результате поток аэрозоля, выходящий из зарядной камеры, оказывается промодулированным ио объемной плотпости электрического заряда с частотой, равиой частоте папряжепня U. Поток аэрозоля, проходя через первую измерительную камеру, ипдуцируст иа наружном электроде 5 перемеииый электрический заряд, иропорциоиальиый концентрации аэрозольных частиц, находящихся в иотоке.

Затем заряженные частицы иопадают в отклоняющую систему, к электродам которой приложепо асимметричное переменное электрическое напряжение Uоткл- А.мллитуца этого

иаиряже1И1я имеет величину, достаточную для сообщения частицам движения, характеризуемого числами Рейнольдса, больщими 0,1. Под действием переменного отклоняющего напряжения частицы соверщают вынужденные колебания в направлении, перпендикулярном оси трубопровода, с преимущественным дрейфом к электроду 8 отклоняющей системы. Таким образом, количество частиц, ироходящик .между электродами 4 и 5 измерительиой камеры, больще, чем количество частиц, ироходящих между электродами 9 и 10 второй камеры. Следовательно, и заряд, измеряемы усилите.чем //, меньше заряда, измеряемого усилителем 6, иа величину, иропорциональную

концентрации частиц, размеры которых лежат в диаиазоие, оиределяемом частотой отклоняющего напряжения. Величина вызванного дрейфом су.ммарного смещения, приобретаемого частицей при определенной частоте f, является иелииейной фуикцией радиуса частиц г и имеет ярко выраженный резонанс для частиц определенного радиуса (фиг. 1). Большая к)утизиа этой функции для частиц с радиусами, отличающимися от радиуса резоиаиса,

обусловливает высокую точность измерения дисперсного состава. При определениой величпие частицы /i отклоняющего паиряжеиия из пространства, ограниченного электродами 9 и /О второй измерительной камеры, выходят вес

частицы с радиусами, лежащими в диапазоне ДГ, при значении /2 - частииы с радиусами в диапазопе Аг2 и т. д., для которых величина смещения S оказывается большей или равной разности радиусов Д/ электродов измерительной камеры.

Формула и 3 о б р е т е li и я

Способ измереиия дисперсиого состава аэрозолей, при котором поток аэрозоля иоипзируют, паиример, с иомощью коронного разряда, воздействуют на заряжеииые аэрозольные частицы поперечным к иаиравлению потока асимметричиым перемеииым электрическим иолем и измеряют заряд аэрозольных частиц, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности из-мерения, изменяют частоту этого иоля, и измерение заряда производят при каждом фиксированном значении частоты иоля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство Л 269568, кл. G 0,1 N 15/02. 1968.

2.Патент США Ле 3763428, кл. 324-71 СР, 1973 (прототип).

4/J АГРиг 7

Аэрозоль