RU1207269C

RU1207269C - Device for measuring air-dynamic diameter of aerosol particles

Info

Publication number: RU1207269C
Application number: SU833698159A
Authority: RU
Inventors: В.С. Топорков; А.А. Медведев
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Молекулярной Биологии
Priority date: 1983-12-08
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1993-01-15

Description

1 1eleven

Итобретекне относитс к измерн- т л1.) технике и преднаэнпчеко fur-i опрсдапеии азродниамического дИ Зметр как жидких, так и твердьос . ллро: ольньгх частиц произвольной формы и неизвестной гшотностн в широком диапазоне их плотностей. Устройство может быть использовано и прог шшен- ной технологии, сельском хоз йстве, биологии и метеорологии.It is not related to the measurement of l1.) The technique and the front-end fur-i test method of the azrodynamic dI meter are both liquid and solid. LLRO: olngh particles of arbitrary shape and unknown gshotnostn in a wide range of their densities. The device can also be used with advanced technology, agriculture, biology and meteorology.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона и повьппение точности измерени частиц произвольной формы и наизвестной плотности.The aim of the invention is to expand the range and increase the accuracy of the measurement of particles of arbitrary shape and known density.

На чертеже изображена схема уст- ройстза дл измерени аэродина Ш- ческого диаметра аэрозольных частиц.The drawing shows a diagram of a device for measuring aerodynamic diameter of aerosol particles.

Устройство состоит из камеры 1 с прозрачными стенками 2,-а которой ., установлено сопло 3, вьшолнеиное в виде двух последовательных сужающихс конусов,-1шзкоградиентного 4 и - высокоградиантного 5. Напротив сопла 3 находитс выходной патрубок 6.; Узел забора и формировани аэрозольного потока состоит из заборной трубки 7 к кольцевого зазора 8 вокруг нее, имеющего входной патрубок 9 Внетан стенка 10 кольгСевого зазора 8 на уровне окончани заборной трубки 7 состыкована с соплом 3. The device consists of a chamber 1 with transparent walls 2, on which., A nozzle 3 is installed, which is completely linear in the form of two successive tapering cones, -1 narrow gradient 4 and high gradient 5. An outlet pipe 6 is located opposite the nozzle 3 .; The node for collecting and forming the aerosol stream consists of a sampling tube 7 to an annular gap 8 around it having an inlet 9. A wall 10 of the annular gap 8 is inserted at the end of the sampling tube 7 and is connected to the nozzle 3.

Лазерный доппЛеровский измеритель скорости частиц состоит из последовательно расположенных перпендикул рно оси сопла лазера 11. све- тодел тел 12, фокусирующей линзы 13, приемкой линзы 14, фотоэлектрического умножител 15 устройства обработки данных 16. . .Laser Doppler particle velocity meter consists of sequentially arranged perpendicular to the axis of the laser nozzle 11. The beammeter 12, the focusing lens 13, the reception of the lens 14, the photoelectric multiplier 15 of the data processing device 16.. .

Устройство работает следующим образом ,. : The device operates as follows,. :

Через выходной патрубок 6 с определенным объемным расходом отсасываетс воздух. На входной патрубок 9 подаетс с определенньм расходом чистый сухой воздух, который поступает в кольцевой зазор 8. На входном срезе сопла 3 поток чистого сухого воздуха из кольцевого зазора 8 образует воздушную рубашку вокруг аэрозольного потока из за-., борной трубки 7. В низкоградиент ной части 4 сопла 3 происходит уст коренив всех частиц при , при этом бсэльтке частицы приобретают скорости, соответствук1щие нх аэро BHVUirai Заказ 1086Air is sucked out through the outlet pipe 6 with a certain volumetric flow rate. At the inlet pipe 9, clean dry air is supplied with a certain flow rate, which enters the annular gap 8. At the inlet section of the nozzle 3, a stream of clean dry air from the annular gap 8 forms an air jacket around the aerosol stream from the air pipe, boron tube 7. In a low gradient parts 4 of nozzle 3 occurs when all particles are established at the same time, while the particles become particles corresponding to the speed of aero BHVUirai Order 1086

-1ираж-1 circulation

Филиал гаш Патент , г. Ужгород, ул. Проектна , ДGash Patent Branch, Uzhhorod, st. Projectna, D

07269J07269J

динамическим диаметрам, тогда-как скорость мальгх частиц практически не отличаетс от скорости воздушного потока. В Бмсокоградиентной части 5dynamic diameters, whereas the velocity of malgh particles is practically the same as the speed of air flow. In Bmsocogradient part 5

а сопла 3 происходит распределение Мсгпьп-с частиц по скорост м в соответствии с аэродинамическими диа- метрздми частиц, тогда как скорость болыпих частиц практически не изме50 н етс . Скорость частиц на выходе из сопла 3 измер етс с помощью лазерного допплероиского измерител скорости частиц.and for nozzle 3, the velocity distribution of the particles takes place in accordance with the aerodynamic diameters of the particles, while the velocity of the larger particles practically does not change. The particle velocity at the exit of the nozzle 3 is measured using a laser Doppler particle velocity meter.

Устройство обработки данных 16Data Processing Unit 16

15 по результатам измерений скорости частиц и по калибровочной кривой определ ет аэродинамический диаметр частицы. Калибровочна крива может быть получена как экспериментально,15 determines the aerodynamic particle diameter from the results of measurements of particle velocity and from a calibration curve. A calibration curve can be obtained as experimentally,

20 помощью теоретических расчетов .20 using theoretical calculations.

Теоретические расчеты калибровочной кривой позволили определить оптимальную форму сопла - длина пер25 вого конуса по крайней мере в 8 раз бхэльше длины второго, угол раствора первого конуса составл ет менее 0,3 угла раствора второго конуса, а площади выходного и входного сечегTheoretical calculations of the calibration curve made it possible to determine the optimal nozzle shape — the length of the first cone is at least 8 times longer than the length of the second, the opening angle of the first cone is less than 0.3 of the opening angle of the second cone, and the areas of the outlet and inlet sections

00

55

00

НИИ сопла выполнены в соотношеюш 1/100, при КОТОРОМ; скорость част1щы на выходе наименьшую зависимость от формы и цлотности частицы и определ етс в основном ее аэродинамическим диаметром. Расчеты проводились в диапазоне углов раст-. воров конуса низкоградиентной части 4 сопла 3 от 20 до 60° и в диапазоне углов растворов конуса высокоградиентной части 5 сопла 3 от 60 до 150°. .SRI nozzles are made in the ratio 1/100, at WHICH; the exit speed is the least dependent on the shape and density of the particle and is determined mainly by its aerodynamic diameter. The calculations were carried out in the range of angles of growth. thieves of the cone of the low-gradient part 4 of the nozzle 3 from 20 to 60 ° and in the range of angles of the solutions of the cone of the high-gradient part 4 of the nozzle 3 from 60 to 150 °. .

Экспериментальна калибровка сопла 3, выполненна в соответствии с выбранной оптимальной формой,The experimental calibration of the nozzle 3, made in accordance with the selected optimal shape,

.. отл1гчаетс от расчетных данных не более 4%. ... not more than 4% is calculated from the calculated data. .

Использование в за вл емом устройстве сопла оптимальной формы позвол ет , по сравнению с базовым объектом , в четыре раза расширить рабочий диапазон измер емых аэродина- MH4ecKiix диаметров частиц, а также повысить разрешение и точность измерени частиц, аэродинамический диаметр которых находитс в диапа- . зоне от 4 до 10 мкм.The use of an optimally shaped nozzle in the inventive device allows, in comparison with the base object, to expand the working range of the measured particle diameters by four times, and to increase the resolution and accuracy of measuring particles whose aerodynamic diameter is in the range. zone from 4 to 10 microns.

00

-1ираж-1 circulation

ПодписноеSubscription

д, ул. Проектна , Дd, st. Projectna, D