Способ измерения дисперсного состава порошков Советский патент 1978 года по МПК G01N15/02 

Изобретение относится к технике измерения дисперсного состава порошков и промышленных аэрозолей.

Известен способ распределения частиц пр размерам, при котором анализируемую среду прокачивают над поверхностью жидкости для насыщения её конденсируемыми парами, после чего она поступает в пузырьковую камеру, где при помощи трех электродов-сеток создается трехмерное поле переменного тока ij.

Заряженные частицы, имеющие отаошение заряда к массе, .укладываюишеся в некоторый диапазон, фиксируются в обгеме камеры, остальные рассеиваются и осаждаются на стенках камеры. При последующем понижении температуры пар конденсируется на частицах. Концентрация полученных капель измеряется при помошв источника света и фотоумножителя, рвги- (стрирующего рассеянное излучение. Меняя напряжение на электродах и чеютоту, можно снять кривую .распределения частац.

Однако этот способ длителен.

Известен также способ измерения дис. персного состава порошков, заключающийся Б том, что взвешенные в воздатхе частицы электризуют в зарядном устройстве, затем в тонкой струе воздуха подают в электростатическое поле конденсатора, к пластинам которого прикладьтают ступенчато изменяющееся напряжение {2. Частицы, : не осевшие-на коллекторном электроде конденсатора, улавливают аэрозольным филыр« «, совйвнешилм с электродом. При ступенчатом изменении напряжения в осадательнсм конденсаторе изменяется граничный размер заряженных частиц, пролетающих конденсатор без осаждения. Измеряя величину установившегося тока при каждом значении напряжения, можно определить дисперсный состав.

Известный способ обеспечивает последовательное во времени, но сравнительно медленное измерение конденса1ШИ каждсй фракции частиц.

Целью изобретения является ускорение процесса анализа и повышение его точности. Это достигается тем, что по способу измерения дисперсного состава, включакь шему распыле1ше, электризацию, отклонение частиц в конденсаторе и измерение тока частиц, пролетевших через конденсатор без осаждения, отклонение частиц прсшзводят путем подачи на пластины к(жденсат(фа напряжения прямоугольной фсфмы длительностью, превышающей время прохождения аэрозольнсЛ .струи через осаднтельный кшденсатор, и измеряют ток датчика в переходнс режиме с последующим усредненнем результатов измерений. На фиг. 1 представлена блок-схема реализации способа, пример 1; на фиг. 2 тоже, пример 2. Пример 1. Устройство, в котором реализуется предлагаемый способ, состоит из распылителя 1 псрошка, заряд ного устройства 2 с формирователем а зольной струи, осадитепьного конденсато ра 3, генератора 4 высоковольтных импульсов, датчика 5 заряженных частиц выполненного в виде секционнрованнсго индукционного кольца, элекорометрнческого усилителя 6, блока 7 обработки и насоса 8, При отсутствии напряжения на обкладках конденсатора 3 через йндукшкжкое кольцо 5 одновременно проходят час тицы всех размеров. При подаче на обкл ки конденсатора 3 напряжения из струи сначала выседают самые KpyttHbte частицы, обладающие наибольшей подвижностью, затем менее крупные н т. д,, до тех пор, пока не осядут частицы минимального размера. Полная длительность процесса осажде ния при реальных размерах конденсат(а (расстояние между пластинами(2-3)-1О и напряженности поля в конденсаторе (4-8) для диапазона размере частиц (О,5-5О,О) 1О составлявт 0,5-1,0 с . Посколысу напряжение на выходе подк ченного к датчику 5 усилителя 6 пропор ционально совокупному заряду частиц, пр ходящих через датчик 5, а из струн на выходе конденсатора 3 последовательно удаляются фракции частиц убывающего размера, то зависимость сигнала от вре мени на выходе усилителя непосредствен . (тределяет интегральный закон распределения частиц по размерам Аналогичная информация о дисперсном составе частиц получается н по окончавнн импульса напряжения. Подавая на пластаны кшшешгатора 3 серию импульсов и производя усреднение результатов анализов при помощи блока 7 обработки, можно измерить дисперсный состав порошков с высокой степенью точности. П р и м е р 2. Второе устройство, в котором реали ется предлагаемый способ, состоит из распылителя 9 порошка, зарядного ycTpdtcTBa 10 с формирователем аэрозопьнсЛ струи, осадительного конденсатора 11, генератора 12 высоковольтных импульсов, отводнЫ1 трубы 13, датчика 14 заряженных частиц,электрометрического усилителя 15. блока 16 обработки, насосов 17 и 18. При отсутствии напряжения на обкла- , дках конденсатора 11 аэрозольные частицы не попадают в отводную трубу 13. При подаче на обкладки конденсатора 11 импульса напряжения в отводную трубу 13 сначала поступают самые крупные частнцы, затем менее крупные и т.д., пока не пройдут частицы минимального размера. Поскольку напряжение на выходе подключенного к датчику 14 усилителя 15 пропорционально совокупному заряхсу проходящих через датчик 14 частиц, то зависимость сигнала от времени на выходеусилителя с точностью до масштабных коэффициентов определяет дифференщсальный закон распределения частиц по размерам. Подавая на пластины конденсатора 11 серию импульсов и производя усреднение результатов анализов пря помощи блока 16 обработки, можно измерить дисперсный состав порошкоз с высакоА степенью точности. Формула изобретения Способ измерения дисперсного состава п(фошков, осисванный на переводе порошка в аэрозольное состояние, электризацив аэрозоля и подаче его в аэрозольнЫ) струе через осашстельный конденсат( и датчик заряженных частиц, о т л ичающийся тем, что, с целью сокращения времени анализа и повышения точности измерений, на пластины осадительвсяб к(жденсатора подают напряжение прямоугольной формы длительностью, превышающей время прохождения аэро- -, зольнЫ струи через осадительный кои- . деасатор, и измеряют ток датчика- в переходном режиме с последующим усреднением результатов измерений. Источники .информации, принята во внимание при жспертазе: 1.Патент США № 356-102, N 374О149, 1973. 2.аатент США № 374О553, кл. НО1 J 30/34, 1974.