SU750344A1 - Устройство дл определени величины и знака зар да аэрозольных частиц - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области определени  физических свойств твердых и жидких аэрозольных частиц, а именно к устройствам дл  определени  величины и знака зар да аэрозольных частиц и может быть использовано в горнодобывающей, угольной, металлургической , химической и других отрасл х промышленности, а также дл  исследовательских целей.

Зар д отдельных аэрозольных частиц можно определить по величине их отк1 онени  в посто нном электрическом поле между горизонтально рас-положенными электродами (мег-од Милликена ). Чаще примен ют устройства, основанные на методе, в соответствии с которым частицы пропускают между двум  вертикально расположенными электродами с приложенным к ним посто нным по величине и знаку напр жением.

Известен метод Фукса-Петр нова, заключающийс  в пропускании частиц между двум  плоскими, вертикально расположенными электродами на которые подаетс  посто нное по величине и переменное по напр жение; падаюш1ге частицы при этом двк сутс  по зигзагообразным траектори м 1L . Эти траектории фотографируютс , а затем по фотографи м измер ют длины путей, пройденных частица в1 под действием электрического пол  в горизонтальном направлении и под действием силы т жести в вертикальном. Зна  эти величины, а также напр женность электрического 1ЮЛЯ и врем  перекоммутации направлени  его, нетрудно далее высчитать зар д аэрозольной частицы. Однако процессы измерени  основанные на нем не удалось еще полностью автоматизировать . Возможно автоматизировать обработку треков на фотографи х , примен   аппаратуру, разработанную дл   дерных исследований, котора  вследствие своей дороговизны и сложности обслуживани  не нашла широкого применени  в области аэрозольных исследований. Трудоемкие операции по фотографированию треков зар жгенных частиц, обработке фотопленки , отнимающие много времени, остались.

Claims (2)

1. Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство, которое содержит светонепроницаемую измери1 ильную камерУ с вертикально расположенными в ней плоскими электродамл; на которые подаетс  посто нное по величине и переменное по знаку напр жение, источник света, создающий освещенное поле в камере, нескол ко дополнительных электродов, предназначенных дл  торможени  частиц в вертикальном направлении и сведени их в плоскость резкот-о изображени  частиц на фотопленке 2 . Треки падающих в освещенном поле частиц фотографируютс , а затем по фотографи м обсчитываютс . Основной недостаток устройства трудоемкость процесса измерени . Целью изобретени   вл етс  ускорение процесса анализа при сохранении высокой точности измерени  зар дов отдельных аэрозольных частиц. Эта цель достигаетс  тем, что вс  щель или часть ее перекрыта полосой прозрачного материала, имеющег переменную степень прозрачности по ширине щели, при этом в случае перек рыти  всей щели на полоску дополнительно нанесен р д вертикальных пара лельных штрихов. На фиг. 1 схематически показан разрез устройства по главному виду. Устройство имеет аэрозольную камеру 1, электроды 2, штуцеры 3 Hanyc и отсоса аэрозол  лазер 4, данхций лу 5, который, пройд  через цилиндричес кую линзу 6 и отразившись от зеркал создает в аэрозольной камере плоское световое поле 8. Цифрой 9 обозначена траектори  падаютдей частицы. На фиг. 2 показано поперечное се -1ение устройства. Обозначени  те же что и на фиг. 1. Кроме того: 10-лин проектиругаца  изображени  частиц на непрозрачный экран 11, за которым у тановл.ен фотоприемник 12. На фиг. 3 показаны изображени  тр екторий частиц, имеющих различный з р д (в том числе и нулевой), пересе кающих полоску из прозрачного материала , имеющего переменную степень прозрачности по ширине щели, а р до соответствующие им сигналы, снимаемы с фотоприемниками (дл  случа , когд стецень прозрачности мен етс  по ши рине линейно). Представлено два варианта экрана со щелью, В первом ва рианте полоской закрыта не вс  щель а ч.асть ее. Здесь V - сигнал, сним емый с фотоприемника во врем  пересучени  изображением частицы незакрытого участка щели, V. - начальный сигнал при проходе изображением полоски , V- -конечный сигнал, Т -дли тельность импульса. Перва  частица зар жена положительно, втора  нейтральна , треть  отрицательно зар жена . Во вторбм варианте закрыта вс  щель. Дл  упрощени  автоматической обработки сигналов на полоску нанес р д вертикальных параллельных штрихов с одинаковым рассто нием между ними. Обозначени  те же, что и в первом варианте. Анализ частиц в данном устройстве происходит следующим образом. После напуска аэрозол  в камеру впускной и выпускной штуцеры перекрываютс . Падающие между электродами 2 частицы под действием приложенного к ним напр жени  совершают зигзагообразное движение. Изображени  частиц, наход щихс  в плоскости освещенного пол  8, проецируютс  линзой 10 на экран 11. Когда изображение частиц пересекает щель с прикрепленной к ней полоской прозрачного материала, с фотоприемника снимаетс  сигнал, который далее автоматически обрабатываетс . Зна  врем  пересечени  изображением высоты щели (оно равно ), нетрудно определить размер частицы, соотношение же - однозначно определ ет как рассто ние, пройденное частицей за врем  Т , так и знак зар да (пол рность электродов во врем  пересечени  изображением частицы щели известна). Во втором варианте знак зар да определ етс  по знаку разности Vj - , а рассто ние пройденное частицей н горизонтальном направлении, наход т по количеству осцилл ции амплитуды импульса либо по их частоте. Зна  размер частицы и рассто ние, пройденное ею под действием электрического пол  в горизонтальном направлении за врем  Т , можно по известным- формулам определить величину зар да. Весь анализ сигналов производитс  автоматически специальным анализирующим устройством . Использование изобретени  позволит значительно упростить и в несколько раз ускорить процессы измерени  зар дов отдельных аэрозольных частиц при сохранении высокой точности, что даст значительную экономию труда вследствие больших масштабов таких измерений во многих област х науки и техники. Формула изобретени  1. Устройство дл  определени  величины и знака зар да аэрозольных частиц, содержащее светонепроницаемую измерительную камеру с параллельными , вертикально расположенными плоскими электродами, источник света, снабженный оптической системой, позвол ющей формировать в межэлектродном пространстве плоское световое поле, регистрирующую систему, представл ющую собой линзу, проецирующую изображени  частиц, наход щихс  в световом поле на непрозрачный экран с пр 1/юугольной щелью за которой установлен фотоприемник, отличающеес  тем, что, с целью ускорени 

   процесса анализа при сохранении высокой точности, вс  щель или часть ее перекрыта полоской прозрачного материала, имеющего переменную степень прозрачности по ширине щели.
2. 2. Устройство по п. 1,отличающеес  тем, что в случае перекрыти  всей щели на полоску дополнительно нанесен р д вертикальных параллельных штрихов.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Фукс Н. А. Петр нов И. в, ЖФХ 4, 567, 1933.

   2.Авторское свидетельство СССР 348946, кл. q 01N 15/00, 1970

   прототип .

   V

   3

   «i

   JL

   у

   J Фиг.)