Способ измерения постоянной времени зарядки малогабаритных камер коронного разряда

Способ измерения постоянной времени зарядки малогабаритных камер коронного разряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Xll.1970 (№ 1604282/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1V.1973. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 29.XI.1973

М. Кл. G 04f 1/08

Государственный комитет

Совета Министрае СССР по делом изооретений и открытий

УДК 621. 384.82 (088.8) Авторы изобретения

A. А. Подольский, Л. М. Логвинов и Л. И. Калакутский

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт имени академика С. П. Королева

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ ЗАРЯДКИ

МАЛОГАБАРИТНЫХ КАМЕР КОРОННОГО РАЗРЯДА

1 2тиоЕо

Q (2) 10

Изобретение относится к аппаратуре для настройки малогабаритных камер коронного разряда и может применяться при настройке электростатических преципитаторов, индукционных электронных пылемеров и других приборов, в которых используются камеры коронного разряда. Величина постоянной времени зарядки т определяет скорость, с которой заряжается частица в поле коронного разряда. Закон зарядки сферической частицы с проводящей поверхностью в поле напряженностью Е0 и концентрацией ионов по определяется выражением: — 12 и

1, („P, ()

+- t

kenà

Здесь eo — электрическая постоянная, R— радиус частицы, е — заряд электрона, k — по4, движность ионов, постоянная времен и

ken,) зарядки, 1 — текущее время.

Чем меньше постоянная времени т, тем больший заряд приобретает частица за одно и то же время 1. Для быстрой настройки зарядных камер, разработки и оценки новых конструкций необходим оперативный способ.

Известен способ измерения постоянной времени зарядки малогабаритных камер коронного разряда с помощью шарика с проводящей поверхностью, который помещают в камеру и измеряют время нахождения шарика в камере и его заряд. При проведении опыта измеряется время прохождения шарика через

5 камеру, заряд шарика и напряженность поля в камере. Постоянная времени рассчитывается по формуле:

Недостатками способа являются: необходимость иметь калиброванное зарядочувствительное устройство, сложность измерения на15 напряженности поля Е,, Цель изобретения заключается в разработке такого способа измерения, при котором отсутствует необходимость в опытном или теоретическом определении напряженности Ео, а также в калиброванном зарядочувствительном устройстве.

Это достигается путем двукратного измерения заряда шарика: один раз после нахождения в поле коронного разряда в течение ремсни t H второй раз а течение времени

Определив отношение зарядов Q>z — — — и отQi

t(ношение времени / — — —, можно рассчитать

30 tg

377722 постоянную времени т по следующей формуле:

1 — Qia

Маг — tiç (3) Формула 3 непосредственно вытекает из формулы 1.

При осуществлении предлагаемого способа отпадает необходимость в измерении напряженности поля Eо в камере. Зарядочувствительное устройство может быть не калиброванным, для проведения измерения достаточно, чтобы усилитель имел линейную амплитудную характеристику в пределах динамического диапазона входных сигналов.

Способ позволяет произвести быстрое определение постоянной времени зарядки в любой радиальной координате зарядной камеры.

Предлагаемый способ может быть реализован на стенде, основные элементы которого представлены на чертеже.

На штативе 1 в вертикальном положении соосно установлены испытуемая камера 2 коронного разряда и под ней цилиндрическое измерительное кольцо 8. На высоте Н над уровнем разрядной камеры 2 с помощью электромагнита 4, укрепленного на штативе l, удерживается металлический шарик 5. У нижнего и верхнего краев зарядной камеры установлены источники света 6 и фотоэлектрические приемники 7. Измерительное кольцо 8 подключено,ко входу у1силителя 8.

Определение постоянной времени зарядки проводится следующим образом.

С помощью штатива 1, электромагнита 4 и подвеса устанавливают первую высоту О и радиальную координату пролета шарика 5.

При отключении электромагнита 4 шарик 5 падает, и в свободном падении последовательно проходит через зарядную камеру 2 и измерительное кольцо 8, соединенное со входом электрометрического усилителя 8. При входе шарика 5 в зарядную камеру 2 и при выходе из нее в цепях фотоэлектрических приемников

7 возникают электрические сигналы, разность во времени между которыми определяет время

t> нахождения шарика 5 в зарядной камере 2.

Предмет изобретения

Способ измерения постоянной времени зарядки малогабаритных камер коронного разряда с помощью шарика с проводящей поверхностью, который помещают в камеру и измеряют время нахождения шарика в камере и его заряд, отличающийся тем, что, с целью исключения определения напряженности поля в камере, шарик дополнительно помещают в камеру,на время, отличное от времени нахождения шарика в камере в первом случае и снова измеряют время нахождения

З5 шарика в камере и его заряд, а постоянную времени определяют из следующего соотношения:

1—

0г

t 1

Ог г

Q<, Qz — заряды шарика, приобретаемые за время 11, 4, ti и 4 — время нахождения в камере шарика в первом и во втором случае.

40 где

При прохождении шарика через измерительное кольцо 8 на выходе усилителя 8 возникает сигнал Ut, пропорциональный величине заряда шарика 5. Затем опыт повторяют. Во втором

5 опыте изменяют время 4 нахождения шарика

5 в зарядной камере 2. Это достигается либо изменением высоты подвеса шарика 5, либо существенным изменением веса шарика 5.

Например, во втором опыте может быть ис10 пользован шарик из вспененного полистирола, покрытого акводагом. Во втором опыте также фиксируются время 4 пролета шариком зарядной камеры и амплитуда сигнала U2 на выходе усилителя 8. После проведения опытов

15 определяют отношение 1д и отношение амU) плитуд —, которое для линейного усилителя

U, равно отношению зарядов Q>a. Затем по формуле 3 определяют постоянную времени заряд20 ки т.

377722

Редактор М. Лившиц

Заказ 3424/4 Изд. № 1781 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. Щутова

Техред T. Ускова

Корректоры: Е. Хмелева и В. Брыксина