Генератор монодисперсных капель Советский патент 1982 года по МПК B05B17/06 

(54) ГЕНЕРАТОР МОНОДИСПЕРСНЫХ КАПЕЛЬ

Изобретение относится к технике получения аэрозолей для исследовательских целей, а также может быть использовано для тарировки и контроля устройств по измерению дисперсного состава аэрозоля и для исследований аэроднсперсных систем.

По основному авт. св. 806142 известен генератор монодисперсных капель, содержащий корпус с каналом для подачи газа, размещенные в корпусе гибкую стальную пластину с иглой и капилляр, расположенные своими выходными концами в канале для подачи газа, электромагнит для воздействия на пластину и сменный модуль , размещенный в выполненнс л в корпусе гнезде, расположенном перпендикулярно каналу для подачи газа, причем гибкая пластина с и капилляр смонтирован в сменном модуле 1.

При использовании сменного модуля необходимо производить тонкую регулировку взаиморасположения плас- , тина и электромагнита, иглы и срезй капилляра, глубины погружения иглн в капилляр для достикения нужных параметров аэрозоля, так что характеристики полученного модуля оказываются заданными случайным образом в некотором диапазоне.

Цельюизобретения является упрощение обслуживания, повышение удобства эксплуатации и расширение технологических возможностей.

Эта цель достигается тем, что в генераторе монодисперсных капель гибкая пластина в сменном модуле ус10тановлена с возможностью возвратнопоступательного движения, а электромагнит выполнен с возможностью регулирования его индуктивности.

На чертеже изображен генератор 5 монодисперсных кгшель, общий вид.

Устройство содержит корпус 1 с вертикальным каналом 2 для подачи газа, размещенные в корпусе 1 гнбкую стальную пластину 3 с иглой 4 и

20 капилляр 5 для подачи жидкости, расположенные своими выходными концами в канале 2 для подачи газа, электромагнит 6 с сердечником 7 для воздействия на пластину 3 и сменный 25 модуль 8, размещенный в выполненном в корпусе 1 гнезде 9, расположенном перпендикулярно каналу 2 для подач газа, причем гибкая пластина 2 с иглой 4 и капилляр 5 смонтированы 30 в сменном модуле 8. Гибкая пластина 3 в сменном модуле 8 установлена с возможностью возвратно-поступательного движения посредством спаренных роликов 10, оси которых жестко связаны с модулем 8, Для гашения вибрации нерабочего конца пластиаы 3 используются пенопластовые вкладыши 11. Ген,ератор также снабжен установленным на пластине 3 с возможностью воэвраа но-поступательного движения ползуном 12 для изменения центра тя жести пластины 3. Электромагнит б выполнен с возможностью регулирования его индук™ тивности. Дпя этого сердечник 7 электромагнита б выполнен полым с возможностью его заполнения феррит вым порошком через отверстие, заглу шаемое пробкой (не показаны). 7 Генератор монодисперсных капель работает следующим образом. Для получения капель необходимо модуль 8 йвести в гнездо 9 корпуса 1 генератора, залить рабочую жидкос в капилляр 5 до необходимого уровня и подать На электромагнит б переменное напряжение определенной частоты и величины. Для получения Необходимой частоты следования капель плавно перемещают ползун 12 вдоль пластины 3, изменяя ее центр Тяжести, или, вращая ролики 10, изменяют длину колеблющейся части пла тины 3 отнрсительно тела модуля В. Для получения капель требуемого размера и фиксированной чг1стоты при изменении уровня мениска х-сидкости в капилляре 5, в случае смекы типа диспергируемой гшдкости, подстройку производят, регулируя длину колеблющейся части пластины 3 Еращением спаренных, роликов 10. Для перекрытия необходимого диапазона, капель по размерам изменяют индуктивность сердечника 7 катушки электромагнита 6. При этом амплитуда колебаний кончика иглы 4 также изменяется, а ча.стота колебаний остается постоянной. Регулировать амплитуду колебаний можно, изменяя величину подавае мого напряжения на электромагнит 6 однако, как показала эксплуатация известного генератора, при этом нарушается условие резонанса и требуется дополнительная подстройка. Пример. Для изготовления м дуля генерирукадего капли радиусом 20 мкм с частотой f 50 Гц стальная гибкая пластина закрепляется жестко относительно капилляра в теле модуля. При этом резонансная частота колебаний пластины имеет случайное значение fj, отличающееся от требуе мого значения, 50 Гц, Для того чтобы fi f , передвигают вдоль пластины пенопластовый ползун, предварительно размещенный на ней. При этом амплитуда колебаний пластины также принимает некоторое случайное значение и размер генерируемых капель отличается от требуемого радиуса 20 мкм. Необходимую ajмплитyдy подбирают, изменяя наполнение полого сердечника ферритовыг. порошком, до тех ПОР, пока генерируемые капли не . приобретут размер 20 мкм. Использование изобретения позволит одним модулем плавно перекрыть некоторый диапазон капель по величине и частоте, что значительно упрощает и повышает эффективность работы при эксплуатации предлагаемого генератора монодисперсных капель. Часто при различного рода исследованиях возникает необходимость вводить цепочку капель в различных точках сечения исследуемого канала, при этом необходимо для соблюдения гидродинамического подобия совмещение каналов генератора с исследуемым каналом. При этом перемещение генератора относительно канала приводит к искажению профиля скоростей, т.е. к увеличению ошибки измерения. При использовании изобретения каналы совмещают и жестко закрепляют, что устраняет источник ошибок. Отпадает необходимость размещать генератор на координатном устройстве. Капилляр вводится в нужный район, а затем с помощью вргицающихся роликов, выдвигающих пластину с иглой, в капилляре выбирается точка генерирования, которая соответствует координате ввода цепочки капель в исследуемый канал. Изменять амплитуду и частоту можно, варьируя частоту и величину электрических импульсов, подаваемых на электромагнит, для чего необходимо использование в паре с генератором капель генератора электрических сигналов, что значительно удорожает установку в целом. При использовании изобретения для эффективной эксплуатации генератора достаточно питание производить от электрической сети через понижающий трансформатор, что делает установку компактной и дешевой. Формула изобретения Генератор монодисперсных капель по авт. св. 806142, отличающийся тем, что, с целью упрощения обслуживания, повышения удобства эксплуатации и расширения технологических возможностей, гибкая пластина в сменном модуле установлена с возможностью возвратно-поступательного движения, а электромагнит выполнен с возможностью регули ювания его индуктивности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР №в06142,кл.В 05 В 17/06,1979 (прототип)