Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей

Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ав 0ип (g1) 4 G 01 N 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063758/24=25 (22) 28.04.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Д.Г.Попов, Б.И.Кольцов, В.В.Румянцев и В.И.Турубаров (53) 539.215.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 890156, кл. С 01 N 15/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 550560, кг.. С 01 N 15/02, 1975; (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО СОСТАВА АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения параметров аэрозолей и может быть использовано при анализе окружающей среды, медицинской,электронной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обеспечения адаптивного режима измерения. Устройство содержит последовательно установленные в потоке аэрозоля электроды коронного разряда, в зоне которых осуществляется зарядка аэрозольных частиц, электроды осаждения заряженных частиц и измерительный электрод, подключенный к электрометру. Для учета нестабильности исследуемого аэрозоля в устройство введены тактовый генератор, два ключевых элемента и регулируемый усилитель. На электродах осаждения от генератора экспоненциального напряжения попеременно подаются напряжение экспоненциальной формы и нулевое напряжение. При нулевом напряжении все заряженные частицы достигают измерительного электрода, а сигнал с последнего через коммутатор подается в блок памяти и запоминается.Этот сигнал управляет коэффициентом передачи регулируемого усилителя. Информационный сигнал с из.— мерительного электрода подается через ключевой элемент на блок дифференцирования,с блока дифференцирования сигнал поступает на сумматор,а затем — на регистратор. 1 ил.

1383152 измеt пред

dQ с

50

Изобретение относится к измерительной технике предназначено для определения параметров аэрозолей и может быть использовано при аналйзе окружающей среды, в медицинской, электронной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обес- 10 печения адаптивного режима измерения..

На чертеже приведена функциональная схема устройства, Устройство содержит зарядную камеру, включающую наружный 1 и внутрен- 15 ний 2 электроды коронного разряда, внешний 3 и внутренний 4 электроды осаждения заряженных частиц, измерительный электрод 5, электрометр 6, блок 7 дифференцирования, сумматор 8,, 20 генератор 9 экспоненциального напряжения, регистратор 10, блок 11 памяти„ усилитель 12 с регулируемым усилением, коммутатор 13, первый 14 и второй 15 ключевые элементы и такто- 25 вый генератор 16.

Устройство работает следующим образом.

Поток аэрозоля пропускается через систему электродов по всему ее попе- 30 речному сечению с постоянной скоростью..В пространстве электродов 1 и

2 осуществляется коронный разряд.

Частицы аэрозоля, проходя между этими электродами, приобретают заряд.

К наружному электроду 3 осаждения заряженных частиц попеременно прикладываются напряжение экспоненциальной формы и нулевое напряжение, причем режим определяется состоянием 40 первого ключевого элемента 14, которым управляет тактовый генератор

16,, вырабатывающий последовательность прямоугольных импульсов.

Заряд q частиц с диаметрами, 45 меньшими предельного, которые выходят из потока под действием осаждаю 1, щего поля, равен

Вследствие того,что напряжение

U на электродах осаждения является экспоненциальной функцией времени с постоянной с, значение о няется во времени по закону

Благодаря этому становится возможным измерение заряда q равного и регистрация суммарного заряда всех частиц с размерами, меньшими предель- ного, как непрерывной функции Я„

Благодаря измерению дифференциальйого заряда q погрешность из-за различия координат входа отдельных частиц в пространство электродов осаждения устраняется полностью,поэтому можно повысить чувствительность измерения, пропуская через систему электродов поток аэрозоля, имеющий сечение, равное сечению, ограничиваемому наружным электродом.

Когда к наружному электроду 3 осаждения заряженных частиц прикладывается напряжение экспоненциальной формы, все заряженные частицы, диаметры которых превышают значение pe, p определяемое напряженностью электрического поля между электродами 3 и 4, осаждаются на одном из этих электродов. Частицы, оставшиеся в потоке, поступают на измерительный электрод 5 и их заряд регистрируется электрометром 6. Для определения интегрального заряда q к измерительному электроду 5 подключен блок 7 дифференцирбвания через второй ключевой элемент 15, который дифференцирует заряд по времени и усиливает полученную величину в ñ раз. Сигнал на выходе сумматора

8 пропорционален сумме зарядов О и

q а следовательно, пропорционален количеству частиц, имеющих диаметры, меньшие Р„р д .Этот сигнал непрерывно фиксируется регистратором 10.Одновременно на второй вход регистратора 10 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напряжения генератора 9,что дает возможность поставить в соответствие каждому значению этого напряжения и, следовательно, каждому значению размера частиц величину их концентрации.

1383152

Итон

Юф)УЮОФФ

При подаче на наружный электрод

3 осаждения заряженных частиц нулевого напряжения все заряженные частицы достигают измерительного электрода 5, их заряд измеряется электрометром 6, подается на блок 11 памяти через коммутатор 13 и управляет коэффициентом передачи усилителя 12 обратно пропорционально величине кон- 1р центрации аэрозоля на входе устройства. Сигнал, поступающий на вход блока 7 дифференцирования в это время блокируется вторым ключевым элементом 15, который управляется такто- 15 вым генератором 16. Частота следования импульсов f вырабатываемых тактовым генератором 16, выбирается, исходя из частоты изменения концентрации аэрозоля на входе устройства 2р из условия К,- ) f.

Г

Формула изобретения

УстройСтво для измерения дисперсного состава аэрозолей, содержащее 25 последовательно установленные зарядную камеру, соосно расположенные внутренний и внешний электроды осаждения заряженных частиц и измерительный электрод, подключенный к входу 3р электрометра, блок дифференцирования,выход которого соединен с первым

1 входом сумматора, выход сумматора подключен к входу регистратора, управляющий вход которого соединен с внешним электродом осаждения заряженных частиц, а также генератор экспоненциального напряжения, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности измерения за счет обеспечения адаптивного режима измерения, оно дополнительно снабжено тактовым генератором, первым и вторым ключевыми элементами, коммутатором, блоком памяти и усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, причем генератор экспоненциального напряжения через первый ключевой элемент соединен с внешним электродом осаждения заряженных частиц, измерительный электрод через второй ключевой элемент соединен с входом блока дифференцирования, выход электрометра подключен к входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, через коммутатор, второй выход которого через блок памяти подключен к регулирующему входу усилителя, выход которого соединен с вторым входом сумматора, при этом выход тактового генератора подключен к управляющим входам первого и второго ключевых элементов и коммутатора.