Устройство для измерения дисперс-НОСТи АэРОзОлЕй Советский патент 1981 года по МПК G01N15/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ АЭРОЗОЛЕЙ

t Изобретение относится к исследо- т ванию химических и физических свойст веществ, в частности к определению дисперсности аэрозолей и может найти широкое применение в сельском хозяйс ве для определения состава аэрозолей при ведении борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений и в метрологии для взятия проб иэ атмосферы с целью определения состава аэр золей в атмосфере-. Известен каскадный импактор, состоящий из система четырех щелей с расположенными перпендикулярно к ним стеклянными пластинками. Сечение щелей прогрессивно уменьшается от каскада к касксщу и соответственно это му возрастает скорость воздушного по тока. В импакторе Мея частицы аэрозо лей распределяются по каскадам. Для микроскопического исследования частиц, импактированных на стеклах, при меняются окулярные сетки. Принцип действия прибора основан на разгоне частиц и повороте перед пластинками на . Однако при разгоне частиц вероятность их каогуляции сильно возрастает, что приводит к изменению спектра аэрозолей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ступенчатый струйный фильтр, выполненный в виде камеры с выходным окном, состоящей из четырех последовательно соединенных щелевых устройств и ватного фильтра. Прибор присоединяют к вакуум-насосу и при его помощи просасывают аэрозоль. На первых пластинках оседают крупные частицы, на последукадих - более мелкие и, наконец, на ватном фильтре зсдерживаются все остальные частицы аэрозоля. После опыта все пластинки и ватный фильтр с осевшими частицами взвешивают. По разнице-в весе стекол до ипосле исследования судят о количестве осевшего препарата и о степени дисперсности аэрозоля. Для этого предварительно прибор калибруют, т.е. определяют средний диаметр капель, оседающих на каждой из пластинок 12. Однако в этом приборе, как и импакторе Мея, увеличена вероятность коагуляции при движении частиц по ступеням фильтра, особенно при большой концентрации. Цель изобретения - повышение точности анализа дисперсности аэрозолей.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для измерения дисперсносди аэрозолей, содержащем камеру с входньом окном, установленными в ней фильтрами и соединенную с ва-куум-насосом, камера разделена ступенчатой перегородкой на полдсть, соединенную с атмосферой и вакуумированную полость, при этом каждая последукнцая ступень перегородки, начиная от входного окна, расположена ниже предьщущей и ступени снабжены фильтрами с уменьшающимся аэродинамическим сопротивлением от ступени к ступени.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство состоит из камеры 1 с трубопроводом 2 для соединения с вакуум-насосом. Камера 1 имеет входное окно 3 с крышкой 4. Внутренняя полость камеры 1 разделена на две полости 5 и 6 посредством ступенчатой перегородки 7 с отверстиями 8 в каждой ступени. На каждой ступени перегородки 7 устанавливаются в рамках 9, выполненных из магнитного материала, фильтры 10 с сетками 11. Фильтры 10, выполненные, например из ваты, имеют различное аэродинамическое сопротивление, уменьшаемое последовательно обратно пропорционально диапазону диаметров капель, подлежащих определению, от входного окна 3, соответственно по каждой из ступеней перегородки 7.

Сопротивление фильтров 10 подбирается экспериментально. Следует отметить, что каждая последующая ступень (со стороны входного отверстия 3) располагается ниже Предшествующей на величину, учитывающую скорость оседания капель, улавливаемых фильтрами 10. Вакуумированная полость 6 имеет отверстие, закрываемое крышкой 12 с помощью винта 13, перемещающегося в ленте 14. Между полостью 6 камеры 1 и крышкой 12 устанавливается уплотнение 15.

Определение дисперсности аэрозоля производится следующим образом.

Крышка 4 поднимается, при этом окно 3 камеры 1 открывается,аэрозолевое облако поступает в камеру и производится откачка воздуха с помощью ва7 куум-насоса из вакуумной полости б. Вследствие того, что стенка 7 имеет фильтры 10, обладающие аэродинамическим сопротивлением, между камерами 5 и б создается перепад давления, приводящий к движению воздуха на фильтрах 10. Так как фильтр 10 перво ступени (ступень, расположенная у окна 3) обладает ,аксимальным аэродинамическим сопротивлением, по сравнени с фильтр1ами последующих ступеней, то под действием перепада давления на фильтре 10 к нему присасываются

самые мелкие капли, т.е. - капли, имеющие силу веса меньшую, чем подъеная (удерживающая) сила от перепада давления на капли. Капли, имеющие ве больше, чем удерживающая сила будут оседать, попадая во вторую соседнюю ступень, во второй ступени производится отфильтрование капель, соответствующих по величине (имеется в виду диаметр и вес капель), удерживающей силе на фильтре 10.

Следует отметить, что величина аэродинамического сопротивления фильтров 10 уменьшается последователно от ступени к ступени. Более тяжелые капли продолжают оседать и попадают в следующую ступень, где произвдится очередное их отфильтрование. Таким образом, осуществляется дискретное разделение аэрозолей.

Перед замером дисперсности производится калибровка фильтров 10 по интервалам диаметров присасывающихся капель.

Состав аэрозолей по интерва лам диаметров определяется путем взвешивания фильтров10 до и после испытания на аналитических весах.

Установка фильтров 10 в рамках 9 в устройство производится через монтажное окно, закрытое крышкой 12 лентой 14 с винтом 13. Рамки 9 с фильтрами 1,0 удерживаются в установке-за счет магнитных сил.

Перед съемом фильтров 10 с рамками 9 устройство поворачивается на 180°, т.е. так, чтобы сила веса капель действовала на фильтр 10, и вакуум-насос выключается. Крышка 12 снимается и через монтажное окно устройства фильтры 10 в рамках 9 вынимаются.

Благодаря установке фильтров на перегородке, разделяющей две полости (одна из них вакуумируется), и их ступенчатому расположению, улавливание капель на фильтры производится за счет подъемной (удерживающей) силы, действугацей на каплю, вызванной движением воздушного потока. Это позволяет, практически без увеличения скорости, вести отбор капель по диаметрам определенного интервала, что значительно снижает вероятность коагуляции капель при отборе, а, следовательно, повышает достоверность замера дисперсности аэрозолей.

Предлагаемое устройство дает возможность производить замер дисперсности аэрозолей с различной концентрацией.

Формула изобретения

Устройство для измерения дисперсности аэрозолей, содержащее камеру с входным окном, установленными в ней фильтрами и соединенную с вакуумнасосом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности анализа, камера разделена ступенчатой перегородкой на полость, соединенную с атмосферой и вакуумированную полость, при эт.ом каждая последующая ступень перегородки, начиная от входного окна, расположена ниже преS е

S

дьщущей и ступени снабжены фильтрами с уменьшающимся аэродинамическим сопротивлением от ступени к ступени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

п

фиг. 1