SU1111074A1 - Method of measuring average particle size in aerosols - Google Patents

Method of measuring average particle size in aerosols Download PDF

Info

Publication number
SU1111074A1
SU1111074A1 SU833641132A SU3641132A SU1111074A1 SU 1111074 A1 SU1111074 A1 SU 1111074A1 SU 833641132 A SU833641132 A SU 833641132A SU 3641132 A SU3641132 A SU 3641132A SU 1111074 A1 SU1111074 A1 SU 1111074A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
particles
particle size
average particle
measuring
particle
Prior art date
Application number
SU833641132A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Тимофеевич Черный
Наталия Леонидовна Васильева
Original Assignee
Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова filed Critical Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова
Priority to SU833641132A priority Critical patent/SU1111074A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1111074A1 publication Critical patent/SU1111074A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА ЧАСТИЦ В АЭРОЗОЛЯХ 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, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  верхнего предела диапазона измерений среднего размера частиц и расширени  области применени  на высокоскоростных аэрозольных потоках, зар дку частиц ведут в плоском коронном разр де при скорост х частиц 50 м/с, а средний размер частиц определ ют пр формуле: «JBoE 3 , a---.-j-( rCfee/u) где ст - радиус частиц; о- электрическа  посто нна , равна  8,8510 Ф/м; Е - напр женность электрическогЬ§ пол  при зар дке частиц; - плотность материала частиц; },J - поток массы и электрический ток частиц; и - скорость частиц; 6 - йодвижность ионов; д О - модифицированные функции Бессел .METHOD OF MEASURING THE MEDIUM SIZE OF PARTICLES IN AEROSOLS by charging 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, characterized in that in order to increase the upper limit of the measurement range of the average particle size and extensions of the field of application on high-speed aerosol streams, particles are charged in a flat corona at particle speeds of 50 m / s, and the average particle size is determined by the formula: "JBoE 3, a ---.- j- (rCfee / u) where e st - the radius of the particles; o- electric constant, equal to 8.8510 F / m; E is the electric field strength when charging particles; - density of the particle material; }, J is the mass flow and electric current of the particles; and is the velocity of the particles; 6 - ion mobility; q O - modified Bessel functions.

Description

«"

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

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА ЧАСТИЦ В АЭРОЗОЛЯХ путем зарядкй частиц униполярными ионами в ударном режиме, измерения электрического тока и потока массы частиц и расчета по их отношению среднего размера частиц, отличающийся тем, что, с целью увеличения верхне- го предела диапазона измерений среднего размера частиц и расширения области применения на высокоскоростных аэрозольных потоках, зарядку частиц ведут в плоском коронном разряде при скоростях частицу >feF =<50 м/с, а средний размер частиц определяют nQ формуле:METHOD FOR MEASURING THE AVERAGE SIZE OF PARTICLES IN AEROSOLS by charging particles with unipolar ions in shock mode, measuring the electric current and mass flow of particles and calculating their average particle size ratio, characterized in that, in order to increase the upper limit of the measuring range of the average particle size and expanding the scope of application at high-speed aerosol flows, the particles are charged in a flat corona discharge at particle velocities> feF = <50 m / s, and the average particle size is determined by the nQ formula: а-· где а - радиус частиц;a- · where a is the particle radius; £в- электрическая постоянная, равная 8,85’1 О*’2 Ф/м;£ в - electric constant equal to 8.85'1 О * ' 2 Ф / м; Е - напряженность электрического § поля при зарядке частиц;E - electric field strength § when charging particles; р - плотность материала частиц; ),J - поток массы и электрический ток частиц;p is the density of the particle material; ), J is the mass flow and particle electric current; U - скорость частиц;U is the particle velocity; в - подвижность ионов;c - ion mobility; д, д - модифицированные функции ' Бесселя.d, e - modified Bessel functions. Фиг.1Figure 1 SU.,„ 1111074SU., „1111074 1’1'
SU833641132A 1983-09-08 1983-09-08 Method of measuring average particle size in aerosols SU1111074A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833641132A SU1111074A1 (en) 1983-09-08 1983-09-08 Method of measuring average particle size in aerosols

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833641132A SU1111074A1 (en) 1983-09-08 1983-09-08 Method of measuring average particle size in aerosols

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1111074A1 true SU1111074A1 (en) 1984-08-30

Family

ID=21081346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833641132A SU1111074A1 (en) 1983-09-08 1983-09-08 Method of measuring average particle size in aerosols

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1111074A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598776C1 (en) * 2015-05-05 2016-09-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Optical method for remote measurement of particles in aerosol clouds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Liu У,Н. et al. А PortableElectrical Analyser for Size Measurement of Submicron Aerosols.- j. of the Air Pollution Control Association , 1974, v; 24, W 11, 1067-1072. 2. Авторское свидетельство СССР 879405, кл. G 01 N 15/00, 1979 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598776C1 (en) * 2015-05-05 2016-09-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Optical method for remote measurement of particles in aerosol clouds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3679973A (en) Electrogasdynamic dust monitor
US3114877A (en) Particle detector having improved unipolar charging structure
Santos et al. Performance evaluation of a high-resolution parallel-plate differential mobility analyzer
Penney et al. Measurements of charge imparted to fine particles by a corona discharge
SU1111074A1 (en) Method of measuring average particle size in aerosols
Emets et al. Simultaneous measurement of aerosol particle charge and size distributions
US3787123A (en) Method and apparatus for measuring the weight of solid particles suspended in a carrier gas
Renninger et al. Particle sizing by electrical single particle aerodynamic relaxation time analyzer
Biermann et al. Measurement of aerosol concentration as a function of size and charge
SU748192A1 (en) Method of determining volumetric concentration of aerosol dispersed phase
Alonso et al. Space–charge effects in the differential mobility analyzer
Hochrainer Measurement methods for electric charges on aerosols
SU1004902A1 (en) Device for measuring powder material particle charge
Walkenhorst Reflections and research on the filtration of dust from gases with special consideration of electrical forces
FI75674C (en) ANORDNING FOER MAETNING AV DISPERSIONSKONSISTENSEN HOS PULVER.
JPS6138415B2 (en)
SU879405A1 (en) Method and device for measuring aerosol particle average dimensions
SU842494A1 (en) Device for measuring aerosol dispersion phase concentration
SU545902A1 (en) A method for measuring the dispersed composition of aerosols
SU550560A1 (en) Device for measuring the dispersed composition of aerosols
SU1113712A1 (en) Aerosol surface concentration measuring method
Sato Drift velocity measurement of charged particles under corona discharge in an air gap. I
JPS6135957Y2 (en)
SU883709A1 (en) Particle dispersion analysis method
FI74351C (en) ANORDNING FOR THE MAINTENANCE OF PARTICULATE SAFETY WITH POWDER.