Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей

Устройство для измерения дисперсного состава аэрозолей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к дисперсному анализу и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине - для контроля дисперсного состава вакцинных аэрозолей . Цель изобретения - повышение точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей. В устройстве поток аэрозоля пропускает чеИзобретение относится к дисперсному анализу, а именно к измерению размеров частиц и их концентраций, и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине - для контроля дисперсного состава пылей и порошков, вакцинных аэрозолей, в ионометрии - для контроля спектрального состава ионов. рез последовательную систему электродов, где происходят зарядка частиц аэрозоля, измерение общего заряда, переносимого потоком аэрозоля, пропорционального концентрации частиц аэрозоля, отклонение и осаждение заряженных частиц в электрическом поле и измерение заряда частиц аэрозоля после осаждения. По этому заряду судят о дисперсном составе аэрозоля в случае неизменной его концентрации в процессе измерения. При изменении концентрации в процессе измерения изменяется общий заряд, что регистрируется и запоминается на время транспортирования аэрозоля до электрода, с помощью которого измеряют дисперсный состав аэрозоля. Для компенсации погрешности измерений, вызванной изменением концентрации аэрозоля на входе устройства, в устройстве использован регулируемый усилитель, коэффициент передачи которого определяется величиной общего заряда частиц аэрозоля. Увеличение общего заряда аэрозоля приводит к уменьшению коэффициента передачи регулируемого усилителя. 1 ил. Целью изобретения является повышение точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит наружный электрод 1 коронного разряда, внутренний электрод i коронного разряда, измерительную камеру 3, наружный электрод 4 осаждения заряженных частиц, внутренний электрод 5 осаждения заряженных частиц, измерительный электрод 6, первый электрометр 7, сл С о ю i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APVI ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4279261/25 (22) 07.07.87 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Д,Г.Попов, Г.В.Иванов, В.В.Румянцев и

Е.В.Дерипаско (53) 543.275;3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 890156,.кл. G 01 N 15/02, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1383152, кл. G 01 N 15/02, 16.03.87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСП Е РСНО ГО СОСТАВА АЭ РОЗ ОЛ ЕЙ (57) Изобретение относится к дисперсному анализу и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине — для контроля дисперсного состава вакцинных аэрозолей. Цель изобретения — повышение точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей.

В устройстве поток аэрозоля пропускает чеИзобретение относится к дисперсному анализу, а именно к измерению размеров частиц и их концентраций, и может быть использовано для контроля загрязнения механическими примесями технологических газов и воздушной среды, при анализе дисперсного состава пылей и порошков, в медицине — для контроля дисперсного состава пылей и порошков, вакцинных аэрозолей, в ионометрии — для контроля спектрального состава ионов.

„„5U„„1619140 А1 (я)ю G 01 N 15/02 рез последовательную систему электродов, где происходят зарядка частиц аэрозоля, измерение общего заряда, переносимого потоком аэрозоля, пропорционального концентрации частиц аэрозоля, отклонение и осаждение заряженных частиц в электрическом поле и измерение заряда частиц аэрозоля после осаждения. По этому заряду судят о дисперсном составе аэрозоля в случае неизменной его концентрации в процессе измерения. При изменении концентрации в процессе измерения изменяется общий заряд, что регистрируется и запоминается на время транспортирования аэрозоля до электрода. с помощью которого иэмеряютдисперсный состав аэрозоля. Для компенсации погрешности измерений. вызванной изменением концентрации аэрозоля на входе устройства, в устройстве использован регулируемый усилитель, ко-. эффициент передачи которого определяется величиной общего заряда частиц 2 аэрозоля. Увеличение общего заряда аэрозоля приводит к уменьшению коэффициента передачи регулируемого усилителя, 1 ил.

Целью изобретения является повышение точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит наружный электрод 1 коронного разряда, внутренний электрод коронного разряда, измерительную камеру 3, наружный электрод 4 осаждения заряженных частиц, внутренний электрод 5 осаждения заряженных частиц, измерительный электрод 6, первый электрометр 7, 16) 9140 регулируемый усилитель 8, блок 9 дифференцирования, сумматор 10, регистратор

11, генератор 12 экспоненциального напряжения, второй электрометр 13, линию 14 задержки.

Измерительный электрод 6 подключен к первому электрометру 7, выход которого соединен с сигнальным входом регулируемого усилителя 8, выход которого соединен с входом блока 9 дифференцирования и первым входом сумматора 10, а выход блока

9 дифференцирования соединен с вторым входом сумматора 10, выход которого соединен с первым входом регистратора 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 12 экспоненциального напряжения и наружным электродом 4 осаждения заряженных частиц, при этом внутренние электроды 2 и 5 коронного разряда и осаждения заряженных частиц соответственно заземлены, а измерительная камера 3 подключена к последовательно соединенным второму электрометру 13 и линии 14 задержки, выход которой подключен к управляющему входу регулируемого усилителя 8, Наружный электрод 1 коронного разряда, измерительная камера 3, наружный электрод 4 осаждения заряженных частиц выполнены в виде цилиндра из проводящего материала, измерительный электрод 6 может быть выполнен аналогично либо в виде пластины из проводящего материала.

Внутренние электроды 2 коронного разряда и внутренний электрод 5 осаждения заряженных частиц выполнены в виде провода.

Первый 7 и второй 13 электрометры собраны на электрометре У5-9, блок 9 дифференцирования состоит из операционного усилителя 140ЦД8Б с емкостью на входе и сопротивлением в цепи обратной связи усилителя, имеющего коэффициент усиления г, регулируемый усилитель 8 представляет собой усилитель на микросхеме 140УД8Б с регулируемым сопротивлением в цепи обратной связи. Генератор 12 экспоненциального напряжения представляет собой высоковольтную емкость с блоком питания, При разряде емкости формируется напряжение экспоненциальной формы. Линия 14 задержки выполнена на магнитофоне в кольцевой регулируемой по скорости протяжкой ленты. Регистратор 11 представляет собой двухканальный самописец или двухлучевой осциллограф, Устройство работает следующим образом, Поток аэрозоля пропускается через систему электродов по всему ее поперечному сечению с постоянной скоростью. В пространстве электродов 1 и 2 коронного раэ5

20

25 рый преобразует заряд в напряжение, пропорциональное заряду, которое диффе30

55 ряда осуществляется коронный разряд.

Частицы аэрозоля, проходя между этими электродами, приобретают заряд, пропорциональный их размеру. С помощью измерительной камеры 3 измеряется полный заряд, переносимый потоком частиц аэрозоля, Этот заряд, пропорциональный общей концентрации аэрозоля, измеряется с помощью второго электрометра 13. Далее заряженные частицы аэрозоля попадают в пространство между наружным и внутренним электродами 4 и 5 осаждения заряженных частиц. К наружному электроду 4 осаждения заряженных частиц прикладывается напряжение экспоненциальной формы. Все заряженные частицы, диаметры которых превышают значение (г„р,д., определяемое напряженностью электрического поля между наружным и внутренним электродами 4 и 5 осаждения заряженных частиц, осаждаются на одном из этих электродов.

Частицы, оставшиеся в потоке. попадают на измерительный электрод 6 и их заряд регистрируется первым электрометром 7, которенцируется по времени в блоке 9 дифференцирования и усиливается в t раз. Сигнал на выходе сумматора 10 пропорционален сумме зарядов Q и q, а следовательно, пропорционален количеству частиц, имеющих диаметры меньше cJnpeg.. Этот сигнал непрерывно регистрируется регистратором

11. Одновременно на второй вход регистратора 11 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напряжения генератора 12 экспоненциального напряжения, что дает возможность поставить в соответствие каждому значению этого напряжения и, следовательно, каждому значению размера частиц величину их концентрации. При изменении концентрации аэрозоля на входе устройства изменяется сигнал, регистрируемый с помощью второго электрометра 13, преобразующего заряд, поступающий с измерительной камеры 3, в напряжение, пропорциональное заряду.

Этот сигнал подается через линию 14 задержки, которая позволяет учитывать транспортное запаздывание, т.е. время, за которое частицы аэрозоля проходят путь между измерительной камерой 3 и измерительным электродом 6 на .управляющий вход регулируемого усилителя 8, изменяя его коэффициент г ередачи в зависимости от концентрации аэрозоля на входе устройства, тем сам .M нормируя напряжение, поступающее с выхода первого электрометра 7, относительно общей концентрации аэрозоля.

1619140

2 l

Псевд аядомия

Составитель Е. Карманова

Редактор Л. Гратилло Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Заказ 42 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей эа счет постоянного отслеживания и учета этой нестабильно- 5 сти во время измерения по сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для измерения дисперсного 10 состава аэрозолей, содержащее последовательно установленные электроды коронного разряда, электроды осаждения заряженных частиц, измерительный электрод, первый электрометр, подключенный к 15 измерительному электроду, причем внутренние электроды коронного разряда и осаждения заряженных частиц заземлены, при этом выход блока дифференцирования соединен с первым входом сумматора, вы- 20 ход которого соединен с первым входом регистратора, второй вход которого соединен с выходом генератора экспоненциального напряжения и с наружным электродом осаждения заряженных частиц, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения точности измерения дисперсного состава нестабильных по концентрации аэрозолей, в него дополнительно введены второй злектрометр, линия задержки, регулируемый усилитель и измерительная камера, установленная между электролам«коронного разряда и электродами осаждения заряженных частиц, причем измерительная камера подключена к последовательно соединенным второму электрометру и линии задержки, выход которой соединен с управляющим входом регулируемо о усилителя, сигнальный вход которого подключен к выходу первого электрометра, а выход — к входу блока дифференцирования и второму входу сумматора,