Устройство для измерения удельной поверхности порошков
Патент 672546
Авторы
Устройство для измерения удельной поверхности порошков
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ «672546
К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ
{бт) Дополнительное к авт. саид-ву
Союз Советских
Социалистических республик (51)М, Кл. (22) Заввлено 310378 (2т) 2597320/18-25 с присоединением заявки )то
G 01 N 15/00
G 01 Я 15/08
ГосударстеенныЯ комнтет
СССР яо делам изобретенмЯ
;,=.:.и открытяЯ (23) Приоритет.(53) УДК 539. 215. 4:
:539.217 ° l (088. 8) Опубликовано 050779. Бюллетень М 25
Дата опубликования описания 05.07.79 (72) Авторы
ИЗОбрЕтЕИИ я Ю . А . Костин, В . Н . Лаз УтиН, С . В . Чеги н и В . И . 1 еРасимов (71) ЗаЯВИТЕЛЬ Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УЛЕЛЬНОИ
ПОВЕРХНОСТИ ПОРОШКОВ
pjpTF ь ! 1
Изобретение относится к измерительной технике.
Известно устройство для измерения гранулометрическото состава порошков jl) в котором в качестве элемента для получения электродинамически псевдоожиженного слоя порошков проводящих и полупроводящих материалов используется система двух 1О плоских электродов, к которой приложена разность потенциалов.
Однако это устройство не обеспечивает устойчивые колебания частиц порошка, в результате чего последние покидают межэлектродный зазор.
Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности является система с профилированными электродами (2).
При подаче напряжения U на электроды частицы приобретают заряд, на них действует сила, которая отрывает их от нижнего электрода, в результате чего частицы входят в режим автоколебаний.
За счет уменьшения межэлектродного расстояния при удалении от центра электрода возникает неоднородность поля, которая стабилизирует автоколебания. частиц,.не позволяя им покинуть двухэлектродную систему. ъ Однако при подробной конфигурации электродов напряженность поля в рабочей области (плоской части электродов) ограничивается электрической прочностью изоляции запорного слоя.
Прн электрической прочности воздуха
2,5 кв/мм напряженность поля в рабочей области не более 1,5 кв/мм. Вследствие этого частицы порошка меньше определенного размера (1-2 мкм) не входят в автоколебательный режим, так как электростатическая сила, действующая на них, недостаточна для отрыва. Кроме того, порошки с плотностью более 2ilO кг/мЗ при такой напряжен-. ности также не вступают в режим asтоколебаннй.
Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых порошков по размерам .частиц.
Поставленная цель достигается тем, что электроды выполнены в виде двух концентрических шаровых сегментов или параллельных ттлоскостей, переходящих в коаксиальньте цилиндры, расположенные вертикально, причем радиус перехода не менее межэлектродного расстояния, которое выдерживается
3 67254 неизменным по всеи межзлектродной об-; ласти.-:
Применение электродов такой формы позволяет повысить напряженность элейтрического поля в рабочей облас- ти до 2,5 кв/мм, т.е. в 2 фаза," что дает увеличение электростатической 5 силы в 4 раза и расширение диапазона йзмеряемых частиц размером до
0,5 мкм.
На чертеже (а,б) изображено устройство для измерения удельной поверхности порошков, варианты.
Устройство содержит внешний элек.трод 1 в виде стакана, внутренний электрод 2 в виде стержня, диэлектрическую прокладку 3, отверстие. 15
4 для выхода порошка, сборник 5 порошка, источник 6 высокого напряжения.
Если на дно электрода-стакана засыпать порошок и подать разность потенциалов Ю, то при условии"
F F6 где F — электростатическая сила;Fg — сила веса частицыу
Р сила адгезии, частицы оторвутся от дна и войдут
s режим автоколебаний; т.е. порошок становится псевдоожиженным.
Если выполнить- нижние торцы внутреннего и внешнего электродов в виде сферического сегмента или плоской поверхйости,"плавно переходящей в цилиндр, то при автоколебательном движении на частицу, помимо электростатической силы F, будет действо- вать сила веса Р, направленная под у лом к Fp.
Если кинетическая . энергия движения у частицы невелика, например, у частиц размером 0,5-10 мкм/, то ее траектория под действием Fg, будет 4р смещаться в вертикальной оси.
За: счет соударений:, а также раз- личных энергий в зависимости от размера частицы псевдоожиженная система будет находиться, как показали 45 эксперименты, в области, ограниченной углом<у = 45 - 55 .-Таким образом, траектория автоколебанйй частиц в данном устройстве стабилизирована за счет граъитационйог"о п оля-.
Для уменьшения неоднородности поля, "т. е. повышения напряженности между электродами, радиус закругления электродОв необходимо взять не менее межэлектродного расстояния что бйло подтверждено экспериментом.
; После того, как частицы вошли
---"- - в режим автоколебаний, они начинают б 4 высыпаться через выходное отверстие
4. Используя либо электронные, либо электромеханическне злектрометры, можно измерить суммарный заряд высы-. павшихся частицЧ, а после взвешивания определить нх массу М.
Отношение и позволяет судить об удельной поверхности порошкового материала.
Использование предложенного устройства с коаксиальной системой электродов йозволяетг
1. Повысить напряженность электрического поля в рабочей области до 2,5 кв/мм, т.е. до напряженности пробоя воздуха в однородном поле, что дает возможность оторвать чаСтицы размером до 0,5 мкм.
2. Расширить диапазон измеряемых порошков в сторону увеличения плотнос.ти материала.
3. Расширить диапазон измеряемых порошковых материалов по их электрофизическиМ свойствам, например электрическому сопротивлению: окислы металлов, Строительные материалы.
4. Упростить герметизацию межэлектродной области, и таким образом обеспечить регулирование влажносTH псевдоожиженной системы, что повысит стабильность показаний устройства.
Формула изобретения
Устройство для измерения удельной поверхности порошков, включающее сйстему двух электродов, один нэ которых имеет отверстие по оси, межэлектродную диэлектрическую прокладку, источник высокого напряжения, сборник порошка, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых порошков по. размерам частиц, электроды выполнены в виде двух параллельных плоскостей, . переходящих в коаксиальные цилиндры, расположенные вертикально, причем радиус йер6Хода не менее межэлектродного расстояния.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 155049, И., кл.. Н 01 21/04, 1963.
2. Мяздриков Л.А., Николаев О.С.
Электродинамический метод измерения удельной поверхности. Ж.П.Х, 1976, 9 6, 864..672546
Сост авительЕ. Йаллер
Редактор т,орловская техред с,.Мигай корректор A . Власенко
Заказ 3883/46 Тираж 1089 ПодписнОе
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, E-35, .РаушсКая наб.,д.4/5
Филиал ППП Патент, r.Óèrîðîä, .ул.Проектная,4