DE2842367A1 - Particle injector for gaseous media particle analyser - has horizontal and vertical channels with anti-adhesion coatings in cuvette with transparent cover - Google Patents

Particle injector for gaseous media particle analyser - has horizontal and vertical channels with anti-adhesion coatings in cuvette with transparent cover

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Abstract

The device for injecting particles into analysers for examination of dust in gaseous media enables high accuracy analyser calibration. The device cuvette (2) has a vertical channel (4) starting at its base (3) for connection to the analyser (1). A microscope (7) is placed above the transparent cover (6) of the cuvette. A channel (12) in the cuvette connects the vertical channel and a horizontal channel (9) carrying pure gas from a source (1) under pressure. The trough (12) can channel (4) have an anti-adhesion coating.

Description

VORRICHTUNG ZUM TEILCHEN-EINFÜHREN IN ANALYSATOREN DESDEVICE FOR PARTICLE INTRODUCTION IN ANALYZERS OF THE

STAUBGEHALTS GASFÖRMIGER MEDIEN Die Erfindung betrifft das Meßwesen, genauer genommen aber Vorrichtungen zum Teilchen-Einführen in Analysatoren des Staubgehalts gasförmiger Medien. DUST CONTENT OF GASEOUS MEDIA The invention relates to metrology, more precisely, however, devices for introducing particles into analyzers of the dust content gaseous media.

Die Erfindung kann erfolgreich zur Ermittlung des Eigenfehlers beim Teilchenzählen durch die Analysatoren der Gasmedium-Verstaubung benutzt werden. The invention can be used successfully to determine the intrinsic error in Particle counting can be used by the gas medium dust collectors analyzers.

Jetzt besteht die Hauptrichtung der Aerosoltechnik in der Entwicklung von automatischen Analysatoren der Luftverstaubung. Dabei werden hohe Anforderungen an die meßtechnisohe Kenndaten des Analysengerätes insbesondere an den Teilchenzählfehler gestellt. Die Gewährleistung der erwähnten Vorschrift wird durch vorheriges Einführen einer bekannten Teilchenanzahl in den Analysator erreicht, da hiermit der Eigenfehler der Analysatoren beim Teilchenabzählen ermittelt werden kann. Now the main direction of aerosol technology is development of automatic analyzers of air dust. There are high requirements to the measurement-related characteristics of the analyzer, in particular to the particle counting error posed. The aforementioned regulation is guaranteed by introducing it beforehand a known number of particles is reached in the analyzer, as this is the inherent error the analyzers can be determined when counting particles.

Es ist eine Vorrichtung zur Lieferung von Portionen bestimmter Kleinteilchen-Mengen bekannt (siehe USA-Patent Nr. 3926344, Klasse G01 f 11/28), die vertikale Kanäle mit Öffnungen und Ventilen zum auslauf der Teilchenstrom-Sollmenge enthalten, sowie vertikal angeordnete MeB-röhrchen, die durch ihre unteren Enden in die vertikalen Kanäle einmünden und denen der Teilchenstrom zugeführt wird. Die Meßröhrehen ermitteln den Meßvolumen der Teilchen verschiedener Größe. Die Ventile, die über den Röhrchen sitzen, gewahrleisten die Zufuhr einer gewählten Menge von Kleinteilchenin die Meßröhrchen. Die Bewegung der Teilchen in der Vorrichtung und an ihrem Auslauf erfolgt unter Einwirkung der Schwerkraft. It is a device for delivering portions of certain quantities of small particles known (see USA Patent No. 3926344, Class G01 f 11/28), the vertical channels with openings and valves for the outlet of the particle flow target amount included, as well vertically arranged measuring tubes, which through their lower ends into the vertical Open channels and to which the particle flow is fed. Determine the gauges the measurement volume of the particles of different sizes. The valves that are above the tubes ensure that a selected amount of small particles is fed into the measuring tube. The movement of the particles in the device and at its outlet takes place below Action of gravity.

Bei der Bauart dieser Vorrichtung ist ein vorangehendes Messen (vor dem Auslaß) der Anzahl der diskreten Teilchen während nicht vorgesehen, v ür den Prall des Einsatzes der vorrichtung zur Eichung von Digital-Analysatoren der diskreten Aerosol -Zusammensetzung das Bekanntsein dieser Anzahl mit einem hohen Genauigkeitsgrad erforderlich ist. When designing this device, a previous measurement (before the outlet) the number of discrete particles while not provided for the Prall of the use of the device for the calibration of digital analyzers of the discrete Aerosol composition knowing this number with a high degree of accuracy is required.

Bei dieser Vorrichtung wird außerdem durch das Vorhandensein des Ventils am Auslaufkanal die Turbulenz der Teilchenbewegung und die Wahrscheinlichkeit einer wiederholten Zählung derselben Teilchen erhöht. In this device, the presence of the Valve at the outlet channel the turbulence of the particle movement and the probability repeated counting of the same particles.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Einführen von Teilchen in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung bekannt (siehe UdSSR- Urheberschein Nr. 321730, Klasse Goln 15/00) die eine Küvette enthält, in den Boden vertikal ein Zuführungskanal vorgesehen ist, der zur Verbindung mit dem Analysator der Gasmedium-Verstaubung bestimmt ist, und die einen durchsichtigen Deckel aufweist, über dem ein Mikroskop angeordnet wird. Außerdem enthält die Vorrichtung einen Diskriminator des Lichtstromes mit Beleuchtungskörper. It is also a device for introducing particles into the analyzer known from gas medium dusting (see USSR copyright certificate no. 321730, class Goln 15/00) which contains a cuvette and a vertical feed channel in the bottom is provided for connection to the analyzer of the gas medium dusting is intended, and which has a transparent cover over which a microscope is arranged. In addition, the device contains a discriminator for the luminous flux with lighting fixture.

Bei dieser Vorrichtung werden jedoch in der durchsichtigen Küvette nicht die Teilchen selbst, sondern nur das Aufblitzen des vom Teilchen reflektierten Lichtes beobachtet, wodurch das Abzählen der Teilchen erschwert wird. In this device, however, are in the transparent cuvette not the particles themselves, but only the flash of what is reflected from the particle Observed light, which makes it difficult to count the particles.

Auch bei dieser Vorrichtung können in das Mikroskop-Gesichtsfeld gleichzeitig mehrere Reflexblitze geraten, was die Genauigkeit der Teilchenabzählung vermindert.With this device, too, you can enter the microscope field of view at the same time several flashes of reflection occur, which reduces the accuracy of the particle count.

Bei beiden oben erwähnten Vorrichtungen fehlt außerdem das Beförderungsmedium, wodurch ein unwirksamer Auslauf aus der Meßkammer und dem Auslaufkanal von Kleinteilchen verursacht wird, die eine hohe Adhäsionsfähigkeit besitzen, d.h. die Fähigkeit der Vorrichtung zur maximalen Bereinigung der Meßkammer und des Auslau.£kanals von den in die -fornichtung eingeführten Teilchen während jedes Arbeitsganges wird abgeschwächt. Da in einem bestimmten Größenbereich der Teilchen dieser Faktor von großer Bedeutung ist, z. 3. bei einer Verminderung des Teilchendurchmessers bis 25...50 µm und darunter, steigt das Haftvermögen der Teilchen so an, daß ein wirksames Abreißen der Teilchen von der Oberfläche der Meßkammer durch Schwerkraft nicht ausgeführt werden kann und die erforderliche Geschwindigkeit des Beförderungsmediums einen Wert erreicht, der große Leistung und Abmessungen der Reinluftquelle verursacht. Both of the above-mentioned devices also lack the transport medium, whereby an ineffective leakage from the measuring chamber and the outlet channel of small particles which have high adhesiveness, i.e. the ability of Device for maximum clearing of the measuring chamber and the outlet channel from the Particles introduced into the mold during each operation are attenuated. Since in a certain size range of the particles this factor is of great importance is e.g. 3. with a reduction in the particle diameter of up to 25 ... 50 µm and below that, the adherence of the particles increases so that effective tearing off of the particles from the surface of the measuring chamber by gravity is not carried out and the required speed of the transport medium Reached value that causes great power and dimensions of the clean air source.

Bei den oben erwähnten Vorrichtungen führt auch das Vorhandensein eines nichtfokussierten Teilchenaustritts aus dem Auslaufkanal bei geringer Teilchengeschwindigkeit dazu, daß die Laufbahn immer eine zufällige Gestalt annimmt. Dadurch wird ein zusätzlicher Fehler bei der Eichung der Analysatoren verursacht, u. zwO infolge Vergrößerung der Wahrscheinlichkeit eines wiederholten Zählens derselben Teilchen durch das Analysator-Gebergerät. In the case of the above-mentioned devices, the presence also leads a non-focused particle exit from the outlet channel at low particle speed to the fact that the career always takes on a random shape. This creates an additional Errors in the calibration of the analyzers caused, partly as a result of enlargement the likelihood of the analyzer-dispenser counting the same particles again.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Teilchen-Einführen in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung zu entwickeln, bei dem eine Bauartänderung seiner Küvette sowie der Einbau einer Zusatzgruppe es ermöglichen, die Genauigkeit der Abzählung von Teilchen, die in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung eingeführt werden, zu erhöhen. The invention is based on the object of a device for introducing particles to develop in the analyzer of the gas medium dustiness, in which a design change its cuvette and the installation of an additional group enable the accuracy the count of particles introduced into the analyzer of the gas medium dustiness will increase.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Vorrichtung zum Teilchen-Einführen in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung, die eine Küvette enthält, in deren Boden ein vertikal zuführender Kanal vorgesehen wird, der zur Verbindung mit dem Analysator der Gasmedium-Verstaubung bestimmt ist, und die einen durchsichtigen Deckel aufweist, über dem ein Mikroskop angeordnet wird, erfindungsgemäß in der Küvettenwand ein durchlaufender Richtkanal, im Küvettenboden aber eine horizontale Rinne vorgesehen ist, die eine Verlängerung des durchlaufenden Richtkanals darstellt und die an den vertikal zuführenden Kanal anstößt, die Vorrichtung selbst aber eine quelle des reinen Gasmediums enthält, die mit dem durchlaufenden Richtkanal in Verbindung steht und zur Zuführung unter Druck des reinen Gasmediums in den erwähnten durchlaufenden Richtkanal bestimmt ist. This object is achieved in that on the device for introducing particles in the analyzer of the gas medium dust, which contains a cuvette, in their Bottom a vertically feeding channel is provided, the to connect with the analyzer of the gas medium dust is determined, and the one transparent Has cover over which a microscope is arranged, according to the invention in the Cuvette wall a continuous straightening channel, but a horizontal one in the cuvette base Channel is provided, which represents an extension of the continuous straightening channel and which abuts the vertically feeding channel, but the device itself does source of the pure gas medium, which is in connection with the continuous straightening channel stands and for the supply under pressure of the pure gas medium in the mentioned continuous Directional channel is determined.

Es ist zweckmäßig, daß die Innenflächen der horizontalen Rinne und des vertikal zuführenden Kanals einen Antiadhäsionsüberzug aufweisen. It is appropriate that the inner surfaces of the horizontal channel and of the vertically feeding channel have an anti-adhesion coating.

Die Erfindung ermöglicht es, in den Analysator eine bekannte Teilchenanzahl einzuführen,und dadurch den Eigenzählfehler des Änalysatore zu ermittelne Außerdem ist der Verlust an abgezählten Teilchen minimal, wodurch die Emtstehung eines Eigenfehlers der Vorrichtung zum eilchen-Einführen in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung entfällt. The invention makes it possible to have a known number of particles in the analyzer to introduce, and thereby to determine the self-counting error of the analyzer the loss of counted particles is minimal, thereby creating an intrinsic error the device for introducing particles into the analyzer of the gas medium dustiness not applicable.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Äusführungsbeispiels und der beigelegten Zeichnung näher erläutert. The invention is explained below with the aid of the description of an exemplary embodiment and the enclosed drawing explained in more detail.

In der Zeichnung ist das Wirkungsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Teilchen-Einführen in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung dargestellt (die Küvette und Teile der quelle des reinen Gasmediums und des Analysators der Gasmedium-ferstaubung sind im Querschnitt gezeigt). In the drawing is the scheme of operation of the device according to the invention for introducing particles into the analyzer of the gas medium dusting shown (the Cell and parts of the source of the pure gas medium and the analyzer of the gas medium dusting are shown in cross section).

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Teilchen-Einführen in den Analysator 1 der Gasmedium-Verstaubung angeführt. In der beigelegten Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Teilchen-Einführen in den analysator der Gasmedium-Verstaubung dargestellt, die eine Küvette 2 enthält, in deren Boden 3 ein vertikal zuführender Kanal 4 ausgeführt ist, der aus zwei Abschnitten besteht, die verschiedene Querschnittsflächen aufweisen Der Abschnitt des Kanals 4 mit der größeren kuerschnittsfläche ist durch eine Gewindeverbindung mit der Düse 5 des Analysators 1 gekoppelt. Die Küvette 2 ist mit dem durchsichtigen Deckel 6 versehen, über dem das Mikroskop 7 angeordnet wird. In der Wand 8 der Küvette 2 ist ein Richtkanal 9 ausgeführt, der aus zwei Abschnitten besteht, die verschiedene Querschnittsflächen aufweisen0 Der Abschnitt des Kanals 9, der eine größere Querschnittsfläche aufweist, ist durch eine Gewindeverbindung mit dem einlauf 10 der quelle 11 des reinen Gasmediums verbunden. The following is an embodiment of the particle introducing apparatus listed in the analyzer 1 of the gas medium dust. In the enclosed drawing is a device according to the invention for introducing particles into the analyzer of Gas medium dusting is shown, which contains a cuvette 2, in the bottom 3 a vertically feeding channel 4 is designed, which consists of two sections, which have different cross-sectional areas The section of the channel 4 with the larger cross-sectional area is possible by a threaded connection with the nozzle 5 of the Analyzer 1 coupled. The cuvette 2 is provided with the transparent cover 6, over which the microscope 7 is arranged. In the wall 8 of the cuvette 2 is a straightening channel 9 executed, which consists of two sections, the different cross-sectional areas 0 The portion of the channel 9 that has a larger cross-sectional area, is through a threaded connection with the inlet 10 of the source 11 of the pure gas medium tied together.

Im Boden 3 der Küvette 2 ist eine horizontale Rinne 12 vorgesehen, die eine Verlängerung des Kanals 9 darstellt und an den Kanal 4 anstoßt. Zwischen dem Deckel 6 und Körper 13 der Küvette 2 ist der Gummidichtungsring 14 angeordnet, Zum luftdichten Abschluß der Verbindungsstelle der Küvette 2 mit der Düse 5 des Analysators 1 ist auf dem Körper 13 der Küvette 2 ein Gummiring 15 angebracht, Die Innenflächen des Kanals 4 und der Rinne 12 sind mit einem Antiadhäsionsüberzug 16 verstehen.A horizontal channel 12 is provided in the bottom 3 of the cuvette 2, the represents an extension of the channel 9 and abuts the channel 4. Between the Cover 6 and body 13 of the cuvette 2, the rubber sealing ring 14 is arranged, for airtight seal of the connection point of the cuvette 2 with the nozzle 5 of the analyzer 1, a rubber ring 15 is attached to the body 13 of the cuvette 2, the inner surfaces of the channel 4 and the channel 12 are to be understood with an anti-adhesion coating 16.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum eilchen-Einführen in den Analysator der Gasmedium-Verstaubung verläuft in folgender weise. Operation of the device for introducing particles of the invention in the analyzer the gas medium dustiness proceeds in the following way.

In die horizontale Rinne 12 der Küvette 2 werden (z. B. In the horizontal channel 12 of the cuvette 2 (e.g.

mittels Nadel) Stoffteilchen in vorgegebener Form und Sollgröße abgeschüttelt. Die Küvette wird mit dem durchsichtigen Deckel 6 abgeschlossen und durch das Mikroskop wird die eingebrachte Teilchenanzahl n1 gezählt0 Der Strom des reinen Gasmediums (z. B. gereinigte Luft) aus der quelle 11 des reinen Gasmediums, der unter Druck in die horizontale Rinne 12 durch den durchlaufenden Richtkanal 9 geleitet ist, reißt die Teilchen ab und befördert sie durch den vertikal zuführenden Kanal 4 in die Düse 5 des Analysators 1 der Gasmedium-Verstaubung. Dabei fokussiert der Kanal 4 den Teilchenstrom axial in die Düse 5 des Analysators 1. Durch das Mikroskop 7 wird das Abtragen der Teilchen beobachtet, die quelle 11 dann abgeschaltet und die Anzahl n2 der Teilchen, die in der Rinne 12 zurückgeblieben sind, gezählt.using a needle) particles of material in the specified shape and size are shaken off. The cuvette is closed with the transparent cover 6 and through the microscope the number of particles n1 introduced is counted 0 The flow of the pure gas medium (For example, purified air) from the source 11 of the pure gas medium, which is under pressure is passed into the horizontal channel 12 through the continuous straightening channel 9, tears off the particles and conveys them through the vertical feeding channel 4 in the nozzle 5 of the analyzer 1 of the gas medium dust. The channel focuses 4 the particle flow axially into the nozzle 5 of the analyzer 1. Through the microscope 7 the removal of the particles is observed, the source 11 is then switched off and the Number n2 of particles in the Channel 12 remained, counted.

Dann werden die Angaben des Analysators 1 über die Anzahl n3 der eingelaufenen Teilchen vermerkt. Then the information from the analyzer 1 on the number n3 of recorded particles.

Durch die erhaltenen Daten kann der Teilchen-Zählfehler des Analysators 1 nach folgender Formel ermittelt werden Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann der Verlauf der Kontrolle der Eichung von Analysatoren der Gasmedium-ferstaubung vereinfacht werden.From the data obtained, the particle counting error of the analyzer 1 can be determined using the following formula By means of the device according to the invention, the course of the control of the calibration of analyzers of the gas medium dusting can be simplified.

Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Zuverlässligkeit der Messung der Teilchenanzahl durch die Analysatoren der Gasmedium-Verstaubung erhöht, In addition, the device according to the invention increases the reliability the measurement of the number of particles by the analyzers of the gas medium dustiness elevated,

Claims (2)

PATEN@ANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Teilchen-Einführen in einen Analysator des Staubgehalts gasförmiger Medien mit einer Küvette, in deren Boden (3) ein vertikal zuführender Kanal (4) vorgesehen ist, der zur Verbindung mit dem analysator der Gasmedium-7erstaubung bestimmt ist, und die einen durchsichtigen Deckel (6) aufweist, über dem ein Mikroskop (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der iand der Küvette (2) ein durchlaufender Richtkanal (9) und im Boden (3) der Küvette (2) eine horizontale Rinne (12) vorgesehen ist, die eine Verlängerung des durchlauf enden Richtkanals (9) darstellt und die in den vertikal zuführenden Kanal (4) wendet, die Vorrichtung selbst aber eine quelle (11) reinen Gasmediums enthält, die zur Zuführung unter Druck des reinen Gasmediums in den erwähnten durchlaufenden Richtkanal (-9) bestimmt ist und mit dem letsteren in Verbindung steht. PATENTS @ CLAIMS 1. Device for introducing particles into an analyzer the dust content of gaseous media with a cuvette, in the bottom (3) a vertical supplying channel (4) is provided for connection to the analyzer of the Gas medium dusting is determined, and which has a transparent cover (6), above which a microscope (7) is arranged, characterized in that in the iand a continuous straightening channel (9) in the cuvette (2) and in the base (3) of the cuvette (2) a horizontal channel (12) is provided, which is an extension of the passage the end of the straightening channel (9) and which turns into the vertically feeding channel (4), but the device itself contains a source (11) of pure gas medium which is used for Feeding the pure gas medium under pressure into the aforementioned continuous straightening channel (-9) is determined and is related to the latter. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläohen der horizontalen Rinne (12) und des vertikal zuführenden Kanales (4) einen Antiadhäsionsüberzug aufweisen. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner surfaces the horizontal channel (12) and the vertical feeding channel (4) an anti-adhesion coating exhibit.
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