Способ определения размера движущихся заряженных металлических частиц

Способ определения размера движущихся заряженных металлических частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для дисперсного анализа аэрозолей и может быть использовано в порошковой металлургии, машиностроении и других отраслях промьполенности. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения влияния естественного заряда частиц и неоднородности электрического поля. Сущность способа заключается в регистрации максимальной амплитуды сигнала экранированного электростатического зонда при взаимодействии с ним заряженных металлических частиц. Зазор h между чувствительным элементом зонда и его заземленным экраном устанавливают соразмерным диаметру частиц h K(2-20)d, где d - диаметр частиц, и определяют относительный в момент касания частицы зонда размер частицы d/h как отношение быстропротекаюш;ей составляюш,ей к максимальной .амплитуде сигнала. 2 ил. S (Л IND «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 G 01 N 15/00

/ М

/ Т

"@ 4; ., ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3866827/24-25 (22) 04.01.85 (46) 23.02.87.Бюл . № 7 (72) А.Б.Ватажин и А.М.Рушайло (53) 536.35 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 879405, кл. G 01 N 15/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1230400, кл. G 01 N 15/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРА ДВИЖУЩИХСЯ ЗАРЯЖЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для дисперсного анализа аэрозолей и может быть использовано в порошковой металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности. Цель изоб„„Я0„„1291 46 А1 ретения — повышение точности измерения за счет уменьшения влияния естественного заряда частиц и неоднородности электрического поля. Сущность способа заключается в регистрации максимальной амплитуды сигна— ла экранированного электростатического зонда при взаимодействии с ним заряженных металлических частиц. Зазор h между чувствительным элементом зонда и его заземленным экраном устанавливают соразмерным диаметру частиц h (2-20)й, где и — диаметр частиц, и определяют относительный в момент касания частицы зонда размер частицы d/h как отношение быстропротекающей составляющей к максимальной амплитуде сигнала. 2 ил.

129

Изобретение относится к измери— тельной технике, предназначено для измерения дисперсного состава аэрозо,ей и может быть использовано в порошковой металлургии, MGLMHocTpop нии и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет умень-шения влияния естественного заряда частиц и неоднородности электричес1846 2

После достижения максимального зна— чения потенциала ч (t ) уменьшается по экспоненциальному закону с постоянной времени т

Таким образом,, отношение амплиту— ды быстропротекающей составляющей сигнала к максимальной амплитуде сигнала представляет собой вемакс личину, равную отношению размера час— тицы сl к длине зазора h. Это отношение не зависит от величины начальноном или отрицательном поле напряженностью Е 1 1О В/см. При этом частицы получают заряд, равный а а Ей и (0,25-1) 10 Кл (d 1), где

d. — коэффициент пропорциональности и максимальный сигнал составляет ве— личину Ч " с,/С (1 — 4) 10, так макс

-1 как емкость зонда С = 25 10 Ф.

Сопротивление R = 10 Ом, поэто30 му ° = 2,5 IO с. Как видно из осциллограмм (фиг, 2) характерное время

-а нарастания сигнала t, и 5 10 с. поэ-,îìó условие t /Y2 обеспечиваст слабое искажение ie(t) .

35 Размер частиц в приведенном на фиг.2 эксперименте определяется двумя способами: по максимальной амплитудечм„„ и известной величине поля Е (cl 2 10 М„,„,С7Е и по отношению высокоча стотной амплитуды к максимальной амплитуде ч „„„, и величине h = Г),1 см раном.

Время нарастания сигнала t =

= h/v. Постоянная времени разряда через RC-цепь (где R — сопротивление, С вЂ” емкость) составляет с = RC, условие, накладываемое на измерительную цепь и скорость частицы, чтобы не происходило искажение сигнала

g(t) состоит в выполнении требования „ /7. = h/v.R С (1. Для надежной регистрации быстропротекаюших процес в 50 сов при касании запоминающий осциплограф должен иметь полосу пропускания больше 1 МГц.

d, 0„.1,а Ч кого поля.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 — временные диаграммы сигнала на чувствительном элементе зонда.

Устройство содержит зонд с чувствительным элементом 1 и заземленным сигнальным экраном 2, установленным от чувствительного элемента 1 на расстоянии h, конденсатор 3, резистор 4, к которым подключается, например, запоминающий осциллограф (не показан), Анализируемые частицы 5 направляются перпендикулярно поверхностям чувствительного элемента 1 и экрана 2. Когда частица находится вне промежутка между экраном и чувствительным элементом, сигнал с зонда близок к нулю. При движении частицы с постоянной скоростью внутри этого промежутка сигнал Ч линейно растет от нуля до некоторого значения, рав— ного, примерно, 1-d/h от максимального значения М„ к = q/Ñ, где d— диаметр частицы, с1 — заряд частицы, С вЂ” емкость конденсатора, h — зазор между чувствительным элементом и экВ момент касания, за время

6 с.10 с, потенциал частицы и чувствительного элемента сравниваются и в это время происходит резкое увеличе-ние Ч(t) до максимального значения. го заряда на частице и позволяет определить размер каждой отдельной частицы (d h - < /V ).

Пример . Для экспериментальной проверки частицы из никеля диа— il метром от 10 до 2. 10 см формы близкой к сферической ускоряются потоком воздуха до v 20 м/с и заряжаются индукционным способом в положительПриведенные на фиг. 2 сигналы поло;-;ительной и отрицательной полярности были рассмотрены как статистические выборки объема п >10. В результате статистическсй обработки были получены средние =-.íà÷åíèÿ а и среднеквадратические отклонения S g для диаметра частиц, подсчитанные обоими способами, были определены 2

d1 = 1,45 10 см; Sd„ = 3,4 10 см; с1 = 1,5.) 10 см; Ы = 4 10 см.

Уцовлетворительное совпадение результатов подтверждает высокую точФормула изобретения

Способ определения размера движущихся заряженных металлических частиц, заключающийся в том, что анализируемые частицы заряжают индукционно в электрическом поле, регистрируют величину заряда частиц экраниро — f0 ванным электростатическим зондом и измеряют максимальную амплитуду сиг— нала Ч „, в результате касания частицы чувствительного элемента зонда, отличающийся тем, 15 з 1291846 4 ность предлагаемого способа измере- что, с целью повышения точности изния размера металлических частиц. мерения за счет уменьшения влияния естественного заряда частиц и неразнородности электрического поля, зазор между чувствительным элементом зонда и его заземленным экраном h устанавливают равным значению, лежа— щему в диапазоне и = (2-20)d9 где

d — диаметр анализируемых частиц, регистрируют амплитуду сигнала быстро протекающего процесса обмена при касании частицей чувствительного элемента зонда, а относительный размер частицы d/h определяют как отношение V /q м а(сс

129184б

Составитель Д.Громов

РедактоР Г.Волкова ТехРед И.Попович КоРРектоР В.Бутяга

Заказ 224/41 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно †полиграфическ предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,