«"
8 UlB8 ulb
б b
Фаг.1 Изобретение относитс к технике измерени среднего размера частиц в аэрозол х и может быть использовано в авиации и метеорологии дл опреде лени среднего размера аэрозольных частиц в облаках и осадках, а также в химической промышленности дл анализа аэрозолей. Известен способ измерени размеров частиц в аэрозол х путем зар дки частиц унипол рными ионами и последующей сортировки частиц по размерам в электрическом поле С13. Наиболее близок к предлагаемому способ измерени среднего размера частиц в аэрозол х, основанный на зар дке частиц унипол рными ионами в ударном режиме, измерении электри ческого тока и потока массы частиц с последующим расчетом по их отноше нию среднего размера частиц С 2. I Недостатками известного способа измерени среднего размера частиц в аэрозол х вл ютс низкий верхний предел диапазона измерений среднего размера частиц, составл ющий не более 5-10 им по радиусу и невозможность применени его дл измерений в высокоскоростных аэрозольных потоках при скорост х частиц л, 50 м/с Эти недостазки вызваны нарушением диффузионного режима зар дки частиц из-за вли ни электрического пол и неучетом вли ни скорости частиц на их зар д при определении размера час тиц. Цель изобретени - увеличение верхнего нредела, диапазона измерений среднего размера частиц в аэрозол х вплоть до З-Ю нм по радиусу и расширение области применени на высоко скоростных аэрозольных потоках со скорост ми 50 - 200 м/с. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени среднего размера частиц в аэрозол х путем зар дки частиц унипол рными ионами в ударном режиме, измерени электрического тока и потока массы частиц и расчета по их отношению среднего размера частиц, зар дку час тиц ведут в плоском коронном раэр де при скорост х частиц м/ а средний размер частиц определ ют по формуле: ( J 6Е 1г( Q - радиус частиц; .0 - электрическа посто нна равна 8,8510 Ф/м; Е - напр женность элсктрического пол при зар дке частиц; 5 ° отно где q Сред , Р - плотность материала частиц; Э| J - поток массы и электрический ток частиц; U. - скорость частиц fe - подвижность ионов; Jo,J; модифицированные функции Вессел . При расчете размера частиц учитывают вли ние их скорости на зар д частиц при помощи зависимости Я 25еоаЕк(); ( Ja TgETU) (2) (f657S) где q, - зар д частицы: Вследствие исключени диффузионного режима зар дки частиц и учета вли ни скорости частиц .на их зар д увеличиваетс верхний предел диапазона измерений среднего размера частиц в аэрозол х вплоть до 510 нм по радиусу и расширить область применени на диапазон скоростей 50 200 м/с. На фиг. 1 изображена зависимость K(tL/gE) ; на фиг. 2 -. схема устройства дл реализации способа. Способ осуществл ют следующим образом. Между электродами 1 и 2 при помощи системы коронирующих игл 3 и источника 4 высокого напр жени создают плоский коронный разр д с унипол рными ионами и напр женностью электрического пол , направленной вдоль оси корпуса 5 и равной 300 кВ/м у электрода 2. Исследуемый аэрозоль пропускают в течение .фиксированного времени через корпус 5, фильтр 6 и вы- ходной патрубок 7. В области коронного разр да между электродами 1 и 2. частицы аэрозол зар жают унипол рными ионами. Величина зар да частиц q, св зана с их радиусом а и скоростью U зависимостью С2). Затем электрометром В измер ют электрический ток частиц аэрбзол , осаждающихс на фильтре 6. При помощи аналитических весов определ ют приращение массы фильтра б. Путем делени этого приращени на врем осаждени частиц наход т поток массы : . Отношение потока массы частиц к их электрическому току зависит от радиуса частиц J21 pQ J q, q, егЕК(11/вЕ) - зар д частицы, св занный с радиусом соотношением ( масса частицы, св занна с радиусом.соотношением ий радиус частиц рассчитывают ению 3/ при помощи вытекаюPhage.1 The invention relates to a technique for measuring the average particle size in aerosols and can be used in aviation and meteorology to determine the average size of aerosol particles in clouds and precipitation, as well as in the chemical industry for analyzing aerosols. A known method for measuring particle size in aerosols is by charging particles with unipolar ions and then sorting the particles by size in the electric field C13. Closest to the proposed method of measuring the average particle size in aerosols, based on charging particles with unipolar ions in a shock mode, measuring the electric current and particle mass flow, and then calculating the ratio of the average particle size C 2 with respect to them. measurements of the average particle size in aerosols are the low upper limit of the measurement range of the average particle size, which is no more than 5–10 in radius and cannot be used for measurements in high-speed aerosols. These flows at particle velocities of l, 50 m / s. These shortages are caused by the violation of the diffusion mode of particle charging due to the influence of the electric field and the neglect of the influence of the velocity of the particles on their charge when determining the particle size. The purpose of the invention is to increase the upper limit, the range of measurements of the average particle size in aerosols up to 3 to 10 nm over the radius and the extension of the field of application at high velocity aerosol streams at speeds of 50-200 m / s. The goal is achieved by the method of measuring the average particle size in aerosols by charging the particles with unipolar ions in a shock mode, measuring the electric current and particle mass flow and calculating the average particle size from their ratio, charging the particles in a flat corona At the particle velocity m / a, the average particle size is determined by the formula: (J 6E 1g (Q is the radius of the particles; .0 is the electric constant is 8.8510 F / m; E is the electric field strength when charging particles; 5 ° relative where q Medium, P - density material particles; E | J is the mass flux and electric current of particles; U. is the velocity of particles; fe is the ion mobility; Jo, J; modified Wessel functions. When calculating the size of particles, the effect of their velocity on the particle charge is taken using the dependence I 25 ° E. (); (Ja TgETU) (2) (f657S) where q, is the particle charge: Due to the exclusion of the diffusion mode of the particle charge and taking into account the effect of the particle velocity on their charge, the upper limit of the measurement range of the average particle size in aerosols increases up to 510 nm in radius and extend the range of application to a range he speed of 50 200 m / s. FIG. 1 shows the dependence K (tL / gE); in fig. 2 -. device diagram for implementing the method. The method is carried out as follows. Between the electrodes 1 and 2 using a system of corona needles 3 and a high voltage source 4 create a flat corona discharge with unipolar ions and the intensity of the electric field directed along the axis of the housing 5 and equal to 300 kV / m at electrode 2. The aerosol under study is passed during the fixed time through the housing 5, the filter 6 and the outlet 7. In the corona discharge region between the electrodes 1 and 2. the aerosol particles are charged with unipolar ions. The magnitude of the charge of the particles q is related to their radius a and the velocity U by the C2 dependence. The electrometer B is then measured by the electrical current of the aerbzol particles deposited on the filter 6. Using an analytical balance, the increment of the filter mass b is determined. By dividing this increment by the time of sedimentation of particles, the mass flow is found:. The ratio of the mass flow of particles to their electric current depends on the radius of the particles J21 pQ J q, q, eGEC (11 / vE) - particle charge associated with the radius by the ratio (the particle mass associated with the radius. The ratio and the radius of the particles is calculated 3 / with the help flow