Устройство для измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков Советский патент 1982 года по МПК G01N15/08 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ

Изобретение относится к порюшковой технологии, а именно, к устройствам, служащим для измерения удельной поверхности порошков. Известно устройство для измерения удельной поверхности порошков проводящих материалов, состоящее из диэлектрического корпуса и двух электр дов тарельчатого профиля с одним или несколькими отверстиями для выхода частиц на измерительный электрод. Величину удельной поверхности определяют по измеренному току переноса 1. Наиболее близким к предлагаемому по -технической сущности и достигаемо му результату является устройство дл измерения удельной поверхности высокодисперсных порошков, содержащее систему из двух электродов, один из которых сплошной, а другой имеет оттверстие, приемную кювету, расположе ную под отверстием, источник высокоГО напряжения, соединенный с электродами, измерительную емкость, один электрод которой соединён с приемной кюветой, и измерительный прибор . Недостатком известных устройств является большая погрешность измерен ния высокодисперсных порошков, доходящая до У фракций со средним диаметром 6 мкм. Она возникает из-за того, что у внешнего края выходного отверстия в процессе работы происходит осаждение частиц порошкового материала. При этом происходит и фракционирование измеряемого порошка, так как оседают на краях отверстия наиболее мелкие частицы. Более крупные частицы (вследствие инерции) меньше подвержены этому явлению. В результате дисперсный состав порошка, попавшего на измерительный электрод, отличается от измеряемого. Кроме того, частицы порошка, осевшего на краях отверстия, могут еры3. 9 ваться конгломератами и сильно искажать результаты измерения. Реально Диапазон дисперсности порошков, изме ряемых с погрешностью 10, начинается от 10-15 мкм по диаметру. Цель изобретения - расширение диапазона измерений и повышение точности путем устранения оседания частиц на краях отверстия. Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения удель ной поверхности высокодисперсных порошков, содержащее систему из двух, раздельных кольцевой диэлектрической прокладкой электродов, один из которых сплошной, а другой элемент имеет отверстие,приемную кювету, расположенную под отверстием, источник высокого напряжения,соединенный с электродами, измерительную емкость, первый электрод, которой соединен с приемной кюветой и измерительным прибором, дополнительно введен второй источник напряжения, а приемная кювета снабжена электродом, выполненным в виде иглы и расположенным на оси отверстия причем одна из клемм второго источника питания соединена с электродом, имеющим отверстия, а вторая - со вторым электродом измерительной емкости при этом второй электрод измерительной емкости и сплошной электрод соеди нены с разными по знаку клеммами источников напряжения. Выполнение одного из электродов в виде иглы, расположенной по оси отверстия, позволяет создать ускоряю щее электрическое поле, фиксирующее вылетающие из -инжектора частицы вокруг этой оси. Так как заряженные час тицы стремятся по силовым линиям пол то они полностью собираются в приемной кювете, что значительно уменьшае паразитное осаждение частиц вокруг отверстия и повышает точность измере ния. Величина потенциала игольчатого электрода зависит от расстояния до выходного отверстия и выбирается экспериментально. На чертеже изобра;1 ена схема устрой ства. Устройство содержит диэлектрический корпус 1 с закрепленными в нем верхним электродом 2 и нижним электро дом 3 с выходным отверстием k. Под выходным отверстием расположен измер тельный электрод 5 с приемной кюветой 6, снабженной игольчатым электродом 4 Измерительная емкость 8 и измерительный прибор 9 служаТ для .измерения заряда инжектированных частиц. Клемг ма источника 10 высокого напряжения соединена с электродами 2 и 3. Одна клемма источника 11 подключена к нижнему электроду 3, а вторая через конденсатор 8 связана с игольчатыми электродом 7. причем, электрод измерительной емкости 8 и сплошной электрод 3 соединены с разными по знаку клеммами источников напряжения. Устройство работает следующим образом. На нижний электрод 3 вносят пробу исследуемого порошка ( 2-30 мг в зависимости от плотности и дисперсности порошка;. На электроды 2 и 3 системы подают напряжение U-f, меньшее или равное 19, кВ и и г. 0,5 - 1 кВ и порошок вступает в режим автоколебаний между этими электродами, инжектируясь через выходное отверстие k в металлическую приемную кювету 6, имеющую электрический контакт с первым электродом измерительной емкости 8. После выхода всего порошка выключают высокое напряжение и измеряют потенциал на емкости 8. Методика определения удельной поверхности порошка заключается в измерении массы инжектированных частиц m и суммарного заряда последующим расчетом удельной поверхности по формуле Q ,. СФ mm где S.a - удельная поверхность порош л , ка, мУкг; f - потенциал на измерительном конденсаторе. В; С - емкость измерительного конденсатора, Ф; К - постоянная прибора, определяемая конструктивными и электрическими параметрами. Масса инжектированных частиц может быть определена-взвешиванием приемной кюветы до и после процесса измерения. Экспериментальная проверка предлагаемого устройства производится на порошках вольфрама, окиси вольфрама,з, карбида титана и карбида циркония и других. Одновременно проводят микроскопический анализ на световом микроскопе. Проведенные исследования показывают, что введение фокусировки пето