[go: up one dir, main page]

SU550560A1 - Device for measuring the dispersed composition of aerosols - Google Patents

Device for measuring the dispersed composition of aerosols

Info

Publication number
SU550560A1
SU550560A1 SU2304097A SU2304097A SU550560A1 SU 550560 A1 SU550560 A1 SU 550560A1 SU 2304097 A SU2304097 A SU 2304097A SU 2304097 A SU2304097 A SU 2304097A SU 550560 A1 SU550560 A1 SU 550560A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
particles
electrometer
electrodes
charge
measuring
Prior art date
Application number
SU2304097A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Юрьевич Кольцов
Леонид Артурович Нейман
Борис Иванович Попов
Валентин Васильевич Румянцев
Владислав Ильич Турубаров
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
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 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU2304097A priority Critical patent/SU550560A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU550560A1 publication Critical patent/SU550560A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к дисперсному анализу .This invention relates to an analysis of variance.

Известно устройство дл  определени  распределени  част1иц по размерам. Исследуемый газ прокачивают над поверхностью жидкости дл  насыщени  его конденсируемыми парами , после чего он поступает в пузырьковую камеру, где с помощью трех электродов (сеток ) создаетс  трехмерное поле переменного тока. Два электрода имеют вид плоских дисков , а третий выполнен в виде цилиндрической поверхности. Зар женные част1ицы, имеющие отношение зар да к массе, укладывающеес  в некоторый диапазон е, фиксируетс  в о-бъеме камеры, остальные рассеиваютс  и осаждаютс  на стенках камеры. При последующем понижении температуры пар конденсируетс  на частицах. Концентраци  полученных капель измер етс  с помощью источника света « фотоумножител , регистрирующего рассе нное излучение. Мен   напр женность на электродах и частоту, можно сн ть кривую распределени  частиц по отношени м зар да к массе. В случае нейтральных частиц дл  зар дки используетс  источник ионизирующих излучений 1.A device for determining the size distribution of particles is known. The test gas is pumped over the surface of the liquid to saturate it with condensable vapors, after which it enters the bubble chamber, where a three-dimensional AC field is created using three electrodes (grids). Two electrodes have the form of flat disks, and the third is made in the form of a cylindrical surface. The charged particles, which have a charge-to-mass ratio, are placed in a certain range of e, are fixed in the volume of the chamber, the rest are scattered and deposited on the walls of the chamber. With a subsequent decrease in temperature, the steam condenses on the particles. The concentration of the resulting droplets is measured using a photomultiplier light source recording the scattered radiation. By varying the voltage on the electrodes and the frequency, it is possible to take a curve of the distribution of particles with respect to charge-to-mass ratios. In the case of neutral particles, the ionizing radiation source 1 is used for charging.

Известное устройство характеризуетс  сложностью настройки в работе.The known device is characterized by the complexity of the setting in operation.

Известен спектрометр дл  определени  распределени  электрических зар женных частиц аэрозолей по размерам. Аэрозоль в виде струи продуваетс  между двум  пластинами, на которые подаетс  электрическое напр жение . Рассто ние от места влета до места соударени  частиц о поверхность пластины зависит от диаметра частиц 2.A known spectrometer for determining the size distribution of electrically charged aerosol particles. The jet spray is blown between two plates to which an electrical voltage is applied. The distance from the point of entry to the point of collision of particles with the surface of the plate depends on the diameter of the particles 2.

Устройство не обеспечивает широкого диапазона измер емых аэрозолей.The device does not provide a wide range of measured aerosols.

Паиболее близким технически.м решениемThe closest technical solution.

 вл етс  устройство, содержащее электроды коронного разр да, электроды осаждени  зар женных частиц, измерительный электрод, установленный последовательно в потоке аэрозол , движущегос  с посто нной скоростью,is a device containing corona discharge electrodes, deposition electrode for charged particles, a measuring electrode installed in series in an aerosol stream moving at a constant speed,

а также электрометр, подключенный к измерительному электроду, и регистратор, вход которого подключен к выходу электрометра. Аэрозольные частицы приобретают в поле коронного разр да электрический зар д. Вas well as an electrometer connected to the measuring electrode, and a recorder, the input of which is connected to the output of the electrometer. Aerosol particles acquire electric charge in the field of corona discharge.

пространстве электродов осаждени , на которые подают посто нное напр жение, осаждаетс  часть аэрозольных частиц, завис ща  от дисперсного состава и величины напр жеии . Неосевшие частицы увлекаютс  потоком наThe space of the deposition electrodes, to which a constant voltage is applied, precipitates a part of the aerosol particles, depending on the dispersed composition and magnitude of the voltage. Unsettled particles are carried along stream

измерительный электрод. Зар д этих частиц Q, иропорциональный их концентрации, измер етс  электрометром, выходной сигнал которого подаетс  на регистратор. На электродах осаждени  задерживаютс  все частицы,measuring electrode. The charge of these particles Q, proportional to their concentration, is measured by an electrometer, the output of which is fed to the recorder. All particles are retained on the deposition electrodes,

имеющие диаметры, большие предельной веЛичины бпред, определ емой напр жением на этих электродах, а также часть частиц, имеющих диаметры, меньшие предельного. Зар д этой частицы составл ет погрешность измерени , котора  обуславливаетс  различием координат входа отдельных частиц в пространство электродов осаждени .having diameters greater than the limiting magnitude of the capacitance determined by the voltage across these electrodes, as well as some of the particles having diameters smaller than the limiting one. The charge of this particle is the measurement error, which is caused by the difference in coordinates of the entry of individual particles into the space of the deposition electrodes.

В известном устройстве дл  уменьшени  погрешности аэрозоль пропускают через систему электродов в виде узкого пучка, площадь , поперечного сечени  которого составл ет не более 5% площади, охватываемой наружным электродом осаждени . По результатам р да последовательных измерений зар да Q, проведенных при различных значени х напр л ени  на электродах осаждени , суд т о дисперсном составе 3.In the known device for reducing the error, the aerosol is passed through a system of electrodes in the form of a narrow beam, the area whose cross section is not more than 5% of the area covered by the outer deposition electrode. According to the results of a series of consecutive measurements of the charge Q, carried out at different values of the voltage on the deposition electrodes, the dispersed composition 3 is judged.

Известное устройство характеризуетс  низкой точностью и чувствительностью. Низка  точность обуславливаетс  заменой непрерывной функции распределени  ее ступенчатой аппроксимацией, а также тем, что погрешность из-за различи  координат входа отдельных частиц устран етс  неполностью. Низка  чувствительность обуславливаетс  малой представительностью пробы аэрозол , определ емой дл  рассматриваемого устройства площадью поперечного сечени  потока аэрозол , котора  не может быть увеличена без снижени  точности измерени .The known device is characterized by low accuracy and sensitivity. The low accuracy is due to the replacement of the continuous distribution function by its stepwise approximation, and also the fact that the error due to the difference in the input coordinates of the individual particles is not completely eliminated. The low sensitivity is due to the low representativeness of the aerosol sample, which is determined for the device in question by the cross-sectional area of the aerosol stream, which cannot be increased without decreasing the measurement accuracy.

С целью повышени  точности и чувствительности измерени  дисперсного состава аэрозолей блок питани  электродов осаждени  выполнен в -виде генератора экспоненциального напр жени , выход которого подключен к одному из входов регистратора, другой его вход через сумматор подключен к электрометру, причем оно снабжено блоком дифференцировани  зар да, поступающего на электрометр, вход этого блока подключен к измерительному электроду, а выход - к сумлМатору .In order to increase the accuracy and sensitivity of the measurement of the aerosol dispersion composition, the power supply unit for the deposition electrodes is made in the form of an exponential voltage generator, the output of which is connected to one of the recorder inputs, its other input through the adder is connected to an electrometer, and it is equipped with a charge differentiator that arrives to the electrometer, the input of this unit is connected to the measuring electrode, and the output is to the summator.

Зар д q тех частиц с диаметрами, меньшими предельного, которые выход т из потока под действием осаждаюшего пол , равенThe charge q q of those particles with diameters smaller than the limiting ones that emerge from the flow under the action of the besieging field is equal to

dQdQ

dQ dQ

, ,

пред before

пред d (In бпред) аиPre d (In bpred) au

Вследствие того, что напр жение U на электродах осаждени   вл етс  экспоненциальной функцией времени с посто нной т, значение бпред измен етс  во времени по законуDue to the fact that the voltage U on the deposition electrodes is an exponential function of time with a constant τ, the value of bpred varies in time with the law

1п(5„ред) - .1n (5 "red) -.

Благодар  этому становитс  возможнымThis makes it possible

dQ dQ

измерение зар да q, равногоcharge measurement q equal to

, с поdtwith dd

мощью блока определени  зар да, введенного в устройство, и регистраци  суммарного зар да всех частиц с размерами, меньшими предельного, как непрерывной функции бпредБлагодар  измерению зар да q погрещность цз-за различи  координат входа отдельныхthe power of the charge determination unit introduced into the device and the registration of the total charge of all particles with sizes smaller than the limiting, as a continuous function of the charge to measuring the charge q, the error of the charge is due to the difference in the input coordinates of the individual

частиц в пространство электродов осаждени  устран етс  полностью, поэтому можно повысить чувствительность измерени , пропуска  через систему электродов поток аэрозол ,particles in the space of the deposition electrodes is completely eliminated, so it is possible to increase the sensitivity of the measurement, the flow of aerosol through the electrode system,

имеющий сечение, равное сечению, ограничиваемому наружным электродом осаждени .having a cross section equal to the cross section bounded by the external deposition electrode.

На чертеже представлена схема устройства дл  измерени  дисперсного состава аэрозолей .The drawing shows a diagram of an apparatus for measuring the dispersion composition of aerosols.

В потоке аэрозол  установлены наружный и внутренний электроды 1 и 2 коронного разр да , наружный и внутренний электроды 3 и 4 осаждени  зар женных частиц и измерительный электрод 5, к которому подключеныIn the aerosol flow, the outer and inner corona discharge electrodes 1 and 2 are installed, the outer and inner electrodes 3 and 4 of the deposition of charged particles, and the measuring electrode 5, to which are connected

входы электрометра 6 и блока 7 дифференцировани  зар да, поступающего на электрометр . К выходам электрометра 6 и блока 7 подключены входы сумматора 8. Электроды 3 И 4 подключены к генератору 9 экспоненциального напр жени . Выход сумматора и выход генератора соединены со входами регистратора 10.the inputs of the electrometer 6 and the block 7 of differentiation of the charge supplied to the electrometer. The outputs of the electrometer 6 and block 7 are connected to the inputs of the adder 8. The electrodes 3 and 4 are connected to an exponential voltage generator 9. The output of the adder and the output of the generator are connected to the inputs of the recorder 10.

Поток аэрозол  пропускаетс  через систему электродов по всему ее поперечному сечению с посто нной скоростью. В пространстве электродов 1 и 2 осуществл етс , коронный разр д. Частицы аэрозол , проход  между этими электродами, приобретают электрический зар д. Все зар женные частицы, диаметры которых превыщают значение бпред, определ емое напр женностью электрического пол  между электродами 3 и 4, осаждаютс  на одном из этих электродов. Электрическое поле создаетс  генератором 9 экспоненциалького напр жени  с посто нной времени т.A stream of aerosol is passed through the electrode system throughout its cross-section at a constant rate. In the space of electrodes 1 and 2 is carried out, the corona discharge. The aerosol particles, the passage between these electrodes, acquire an electric charge. All charged particles, the diameters of which exceed the value of bpred, determined by the intensity of the electric field between the electrodes 3 and 4, are deposited on one of these electrodes. An electric field is generated by an exponential voltage generator 9 with a constant time t.

Частицы, оставшиес  в потоке, поступают на измерительный электрод 5 и их зар д Q регистрируетс  электрометром 6. Дл  определени  зар да д к измерительному электроду подключен вход блока 7, осуществл ющего дифференцирование зар да Q по времени и усиление полученной величиы в т раз. Сигнал на входе сумматора 8 пропорционаленParticles remaining in the flow arrive at the measuring electrode 5 and their charge Q is recorded by the electrometer 6. To determine the charge, the input of unit 7 is connected to the measuring electrode, which differentiates the charge Q by time and amplifies the resulting magnitude in times. The signal at the input of the adder 8 is proportional to

сумме зар дов Q и , а следовательно, пропорционален концентрации частиц, имеющих диаметры, меньшие бпред. Этот сигнал непрерывно фиксируетс  регистратором 10.the sum of the charges Q and, and, consequently, is proportional to the concentration of particles having diameters smaller than bpred. This signal is continuously recorded by the recorder 10.

Одновременно на второй вход регистратора поступает сигнал, пропорциональный текущему значению напр жени  генератора 9, что дает возможность поставить в соответствие каждому значению этого напр жени  и,At the same time, the second input of the recorder receives a signal proportional to the current value of the generator voltage 9, which makes it possible to assign to each value a value of this voltage and,

следовательно, каждому значению - величину концентрации частиц.therefore, each value is the concentration of particles.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность измерени  благодар  регистрации дисперсного состава как непрерывнойThe proposed device allows to improve the measurement accuracy by registering the dispersion composition as a continuous

функции размера частиц и устранению погрешности из-за различи  координат входа частиц в пространство электродов осаждени  и подн ть чувствительность не менее, чем в 20 раз за счет увеличени  представительностиthe functions of particle size and elimination of the error due to the difference in the coordinates of the entry of particles into the space of the deposition electrodes and increase the sensitivity by at least 20 times due to an increase in the representativeness

пробы аэрозол .aerosol samples.

Claims (1)

Формула изобретенийFormula of inventions Устройство дл  «измерени  дисперсного состава аэрозолей, содержащее последовательно установленные в потоке аэрозол  электрода коронного разр да, электроды осаждени  зар женных частиц с блоком питани , измерительный электрод, электрометр, подключенный к измерительному электроду, и регистратор , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и чувствительности измерений , блок питани  электродов осаждени  выполнен в виде генератора экспоненциального напр жени , выход которого подключен к одному из входов регистратора, другой его вход через сумматор подключен к электрометру , причем оно снабжено блоком дифференцировани  зар да поступающего на электрометр , вход этого блока подключен к измерительному электроду, а выход - к сумматору .A device for measuring the dispersed composition of aerosols containing successively installed corona discharge aerosols in the flow of the electrode, deposition electrodes of charged particles with a power supply unit, a measuring electrode, an electrometer connected to the measuring electrode, and a recorder, characterized in that, in order to improve accuracy and measurement sensitivity, the power supply unit of the deposition electrodes is made in the form of an exponential voltage generator, the output of which is connected to one of the recorder inputs, the other er The input through the adder is connected to the electrometer, and it is equipped with a charge differentiation unit supplied to the electrometer, the input of this unit is connected to the measuring electrode, and the output to the adder. / O771Of/ O771Of аэрозаaerosis
SU2304097A 1975-12-24 1975-12-24 Device for measuring the dispersed composition of aerosols SU550560A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2304097A SU550560A1 (en) 1975-12-24 1975-12-24 Device for measuring the dispersed composition of aerosols

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2304097A SU550560A1 (en) 1975-12-24 1975-12-24 Device for measuring the dispersed composition of aerosols

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU550560A1 true SU550560A1 (en) 1977-03-15

Family

ID=20642196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2304097A SU550560A1 (en) 1975-12-24 1975-12-24 Device for measuring the dispersed composition of aerosols

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU550560A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070300A (en) * 1988-08-18 1991-12-03 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring breakdown plasma
RU2706420C1 (en) * 2019-01-10 2019-11-19 Акционерное общество "Научные приборы" Combined device for gravimetric and chemical analysis of aerosols

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070300A (en) * 1988-08-18 1991-12-03 Hitachi, Ltd. Apparatus for measuring breakdown plasma
RU2706420C1 (en) * 2019-01-10 2019-11-19 Акционерное общество "Научные приборы" Combined device for gravimetric and chemical analysis of aerosols

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3763428A (en) Simultaneous measurement of the size distribution of aerosol particles and the number of particles of each size in a flowing gaseous medium
US7041153B2 (en) Method of measuring floating dusts
US3718029A (en) Electrostatic mass per unit volume dust monitor
US3783117A (en) Measurements of particles and molecules
US5150036A (en) Process and apparatus for calibrating a particle counter
US6553849B1 (en) Electrodynamic particle size analyzer
US4140005A (en) Method and instrument for continuous monitoring of aerosols
US3823372A (en) Method and apparatus for measuring the total surface area concentration of particles entrained in a gas
SU550560A1 (en) Device for measuring the dispersed composition of aerosols
US3700330A (en) Electro-optical vehicle exhaust particulate monitor
US3787123A (en) Method and apparatus for measuring the weight of solid particles suspended in a carrier gas
US2659821A (en) Spectrometric analysis of solids
JP2504827Y2 (en) Particle analyzer for analysis
SU508724A1 (en) Instrument for determining the amount of exhaust aerosol charge
SU1619140A1 (en) Device for measuring dispersed composition of aerosols
SU748192A1 (en) Method of determining volumetric concentration of aerosol dispersed phase
SU615394A1 (en) Method of measuring pulverulent composition of powders
SU1071947A1 (en) Aerosol particle mobility analyzer
SU890156A1 (en) Aerosol granulometer
SU879405A1 (en) Method and device for measuring aerosol particle average dimensions
SU983517A1 (en) Device for measuring aerosol concentration
SU545900A1 (en) Apparatus for determining the surface of a sample of dispersed materials
RU1800316C (en) Method for determination of concentration of aerosol disperse phase and device for its realization
SU894480A1 (en) Method of measuring aerosol particle average dimension
FI74351B (en) ANORDNING FOR THE MAINTENANCE OF PARTICULATE SAFETY WITH POWDER.