SU913168A1

SU913168A1 - Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля 1

Info

Publication number: SU913168A1
Application number: SU802961080A
Authority: SU
Inventors: Vladimir A Bojko; Vasilij I Golinko; Valerij E Kolesnik
Original assignee: Dn Gornyj I Im Artema
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к технике измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля и может быть использовано для определения концентрации пыли в атмосфере.

Известны способы,в которых осуществляется предварительная модуляция плотности частиц в потоке с последующей регистрацией амплитуды, воз никающих при этом флуктуаций концентрации частиц.

Известен, например, детектор, дыма вихревого типа, содержащий трубку с вырезом для образования вихрей дыма, чем и вызывает модуляцию плотности частиц в потоке. Измерение флуктуаций концентрации осуществляют оптическим методом р ].

Недостатком этого технического решения является непериодический характер флуктуаций, что затрудняет выделение полезного сигнала на фоне шумов.

2

Наиболее близким к изобретению является детектор аэрозоля, основанный на способе модуляции потока аэро золей содержащий устройства для коронного заряда частиц и измерительное устройство, регистрирующее флуктуации определенной частоты, причем модуляцию потока аэрозолей осуществляют путем периодического заряда дымовых частиц в поле коронного раз¹⁰ ряда, в результате чего частйцы прерывисто притягиваются к экранному электроду

Недостатком этого устройства является значительная погрешность измерения концентрации аэрозоля при изменении дисперсного и вещественного состава частиц в широком диапазоне из-за влияния материала частиц на их заряжаемость в электрическом поле и неоднозначной зависимости скорости оседания частиц разных размеров на экранирующий электрод. Наличие коммутируемого высоковольт913168 4

ного источника напряжения создает электрические помехи, кроме того, частицы аэрозоля, оседая на экранирующие электроды, снижают эффективность осаждения частиц из-за измене- $ ния параметров коронного разряда (образуется запирающий слой, возникает явление обратной короны и т.п.,т.е, методу присущи все недостатки электрического фильтра). 10

Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения концентрации и дисперсной фазы аэрозоля, заключающийся в предварительной модуляции плотности частиц в потоке и последующей регистрации амплитуды возникающих флуктуаций концентрации частиц,моду- д» ляцию концентрации частиц в потоке осуществляют просасыванием аэрозоля с пульсирующей скоростью.

При этом, в силу инерционных и аэродинамических свойств частиц аэро- 25 золя, мгновенные скорости их отличаются от скорости увлекающей среды. Иными словами, с ростом скорости потока, скорость частиц нарастает медленнее и, наоборот, с уменьшением _мскорости потока, частицы по инерции продолжают двигаться некоторое время с прежней скоростью, причем скорость частиц отличается от скорости потока как по амплитуде, так и по фазе.

Изменение вектора скорости частиц вызывает изменение концентрации части в пространстве и во времени. При этом процесс протекает с частотой ₄₀пульсаций потока, причем амплитуда и фаза возникающих флуктуаций пропорциональная числу, размерам и плотности материала частиц, т.е. зависит от массовой концентрации дисперсной фазы аэрозоля.

На фиг. 1 изображена схема устройства реализующего данный способ; на фиг. 2 - зависимости концентрации дисперсной фазы аэрозоля от скорости перемещения измеряемых частиц. ⁵⁰

Схема содержит мембранный насос 1, измерительную камеру 2, контролируемую среду 3.

С помощью мембранного насоса 1 аэрозоль просасывают с пульсирующей ско-⁵⁵ростью через измерительную камеру 2,

/-де флуктуации концентрации регистрируют известным методом, например, оптическим или методом электризации частиц и т.п. Учитывая, что контролируемая среда 3 имеет неограниченный объем и пульсации скорости затухают по мере удаления от. побудителя, измерительную камеру располагают вблизи мембраны, где наблюдаются максимальные флуктуации концентрации.

Примерный характер изменения концентрации при импульсном изменении скорости изображен на фиг.2, где 1-гра фик изменения скорости среды, 2-график изменения скорости частиц, а 3 кривая изменения концентрации дисперсной фазы аэрозоля в измерительной камере.

Измерительное устройство регистрирует периодический сигнал, который может быть выделен синхронными методами, обеспечивающими высокую чувствительность и помехозащищенность измерений .

Измеряя фазовый сдвиг между напряжением возбуждающим привод мембранного насоса и сигналом измерительного устройства можно получить дополнительную информацию, характеризующую дисперсный состав аэрозоля.

Измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля производят предлагаемым способом. Параллельно ведут отборы проб аспирационным методом на фильтр АФА-18.

Измерения проводят в пылевой камере, выполненной в виде трубы диаметром 0,5 мм, через которую с помощью вентилятора просасывается воздушный поток. Пыль готовят в вибрационной дробилке, пропускают через камеру воздушной сепарации и затем подают в пылевую камеру.

При этом изменяют концентрации и 'дисперсный состав пыли.

Дисперсный состав характеризуется в этом случае верхним пределом диаметров частиц, поступающих из камеры воздушной сепарации. Погрешность измерений подсчитывают относительно весового аспирационного метода.

Флуктуации регистрируют оптическим методом интегрального расссеяния света.

Результаты измерений приведены в таблице.

5

913168

6

Дисперсный состав менее, мкм	3 Концентрация мг/м	Отклонение мг/м	Относительная погрешность, $
Весовой аспирационный метод	Предлагаеемый способ
2	0.,6	0,65	0,05	8,3
	1,9	2,05	0,15	7,9
5-7	5	5,3	0,3	6,0
	15,1	15,8	0,7	4,6
	2,2	1,95	0,25	н,3
20	45	41	4,0	8,9

Общая погрешность измерений находится в пределах +10¾.

Использование предлагаемого способа для создания на его основе уст- ^νройств непрерывного контроля концентрации пыли, взвешенной в воздухе промышленных предприятий, позволяет решить часть важной народнохозяйственной задачи по улучшению санитарно-гигиенических условий труда рабочих.

Claims

Формула изобретения

1. Способ измерения концентрации дисперсной фазы аэрозоля, заключающийся в предварительной модуляции . плотности частиц в потоке и последу

ющей регистрации амплитуды возникаю щих флуктуаций концентрации частиц, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, модуляцию концентрации, частиц в потоке осуществляют, просасывая ³⁰ аэрозоль с пульсирующей скоростью.
2. Способ по п.1, отличаю щ и й с я тем, что одновременно ре гистрируют фазовый сдвиг между скоЭ5 ростью пульсирующего потока и флуктуациями концентрации.