Способ определения характеристик осевших частиц

 

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОСЕВШИХ ЧАСТИЦ, включающий нанесение на осадительную поверхность пылефиксирующего слоя, осаждение на него частиц, анализ оптического изображения частиц с помощью оптчиеской системы, по которому судят о характеристиках частиц, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности измерения размеров, расишрения возмомшостей способа, в качестве материала пылефиксирующего слоя используют жидкокристаллический термоиндикатор с открытой текстурой, предварительно нагретый до темпе.А ратуры его активащш, после осаждения частиц пылефиксирующий слой охлаждают до температуры нижней границы диапазона рабочих температур жидкокристаллического хермоиндикатора , а характеристики частиц определяют путем неоднократной регистрации изменения окраски фона в окрестности частицы в диапазоне

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5Ц4 G 01 N 15/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3703995/24 — 25 (22) 30.12.83 (46) 15.09.85. Бюл. N 34 (72) В. П. Шелехов и А. А. Пасынкеев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда и техники безопасностн черной металлургии (53) 539.215.4(088.8) (56) Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленнъи пылей. — Л.: Химия, 1971, с. 133-135.

Клименко А. П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. — М.: Химия, 1978, с. 101. (54) (57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОСЕВШИХ ЧАСТИЦ, включающий нанесение на осадительную поверхность пыле» фиксирующего слоя, осаждение на него частиц, анализ оптического изображения частиц с помощью оптчиеской системы, по которому судят о характеристиках частиц, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения —.очности измерения размеров, расширения

„„Я0„„1179163 А возможностей способа, в качестве материала пылефиксирующего слоя используют жидкокристаллический термоиндикатор с открытой текстурой, предварительно нагретый до темпе, ратуры его активации, после осаждения частиц пылефиксирующий слой охлаждают до температуры нижней границы диапазона рабочих температур жидкокристаллического термоиндикатора, а характеристики частиц определяют путем неоднократной регистоации изменения окраски фона в окрестности частицы в диапазоне (0,1 — 0,7) 1, где I исходная интенсивность окраски фойа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщину слоя пылефиксирующего жидкокристаллического термоиндикатора выби рают соизмеримой с размером частиц.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что дополнительно перед анализом оптического изображения на слой жидкокристаллического термаиндикатора воздействуют парами его растворителя в течение времени (0,1 — 1,0) 6, где ь — постоянная времени термоиндикатора.

11791

Изобретение предназначено для определения состава пылей и искусственно диспергированных веществ и может быть использовано в производстве порошков, нылеобраэных материалов, при изучении пылегазовых потоков и санитарно-гигиеническом контроле условий тоуда.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение возможностей способа. 10

На чертеже показана схема регистрации частиц.

Схема включает пылефиксируюший слой 1 с осевшей частицей 2 на подложке 3, фоторегистрируюший прибор 4, осветитель 5, микробокс 6 с прозрачной крышкой 7, шелевыми каналами 8 и 9 подачи паров растворителя и газа продувки, источник тепла 10.

Согласно способу индикацию и измерение характеристик частиц осуществляют после осаждения их на пылефиксируюшее покрытие, в качест- 20 ве материала которого используют жидкокристаллический термоиндикатор с диапазоном рабочих температур 5,Т< и температурой активации в диапазоне Т, имеюший открытую текстуру. 25

После просушки в обеспыленной атмосфере подложку размешают в створе сопла кониметра, ориентируя осадительную поверхность центральной нормалью по оси сопла, и нагревают до температуры активации жидкокристал-30 лического термоиндикатора в пределах р Т2

Затем производят инерционное осаждение частиц из газового потока, истекающего из сопла, при температуре в пределах д, Т1 ° В результате пылефиксируюший слой 1 закрепляет частицу 2 на осадительной поверхности подложки.

Подложку с пьшефиксируюшим покрытием размещают в микробоксе на предметном столике микроскопа и, охлаждая до нижней гра- 40 ницы диапазона рабочих температур жидкокристаллического термоиндикатора, термостатируют бокс.

Частицы регистрируют по наличию флуктуации поля цветометрических температур, сим- 45 метрично охватывающей частицу и представляющей совокупность концентричных изохроматических изотерм. Регистрацию осуществляют ны ример,с помощью фотокамеры на цветную фотопленку при достижении полной однород ности окраски фона.

Определяют границу области флуктуации температур вокруг частицы. Для этого в зазор между поверхностью пылефиксируюшего слоя и прозрачной крышкой микробокса пода-55 ют пары растворителя, например хлороформа.

Длительность воздействия паров на мономолекулярный слой регулируют отсечкой потока

63 2 пара с образованием в канале парогазовой . пробки электроклапанами, устанавливая ее в пределах (0,1 — 1), где T — постоянная времени жидкокристаллического термоиндикатора, после чего производят фоторегистрацию и затем продувку микробокса, При этом вследствие перестройки открытой текстуры жидкокристаллического термоиндикатора под действием паров растворителя слой теряет способность селективного отражения света, Увеличение периода структуры решетки поверхностных слоев протекает аналогично тому, как это имеет место при нагреве жидкокристаллического термоиндикатора.

Вследствие этого передозировка действия паров приводит к искажению цветометрического поля температур. В области флуктуации темпе ратур изохроматическая изотерма наименьшего порядка на контуре площади флуктуации, минуя промежуточные цветовые состояния, приобретает темную (черную) окраску поверхности подложки, вслед за ней полностью исчезает окраска фона пылефиксируюшего осадка.

Дальнейшее увеличение длительности воздействия паров приводит к полному исчезновению изохроматических изотерм.

Свойства жидкокристаллического термоиндикатора восстанавливаются после испарения поглощающего пара, что допускает его многократное использование.

Фотоизображение, полученное в момент соответствующий обесцвечиванию изохроматической изотермы наименьшего порядка, позволяет четко определить контур и размеры площади флуктуации, Полученные изображения обрабатывают, например, с помошью микрофотометра, определяя положения линий равной интенсивности окраски для изохроматических изотерм, и строят поверхность температур для области флуктуации, по которой определяют (при известных размерах частицы, области флуктуации, значении теплового напора и теплофизических характеристиках пылефиксирующего слоя) теплофизические характеристики частицы, по которым определяют принадлежность частицы к металлам, окислам или пластмассам.

Основным преимушеством предлагаемого способа является высокая чувствительность к осажденным частицам, что позволяет при незначительной их концентрации и малом времени пылевой экспозиции получить пробу, представительность которой достаточна для определения концентрации, гранулометрического состава, принадлежности частиц к веществам различной физико-химической природы.

1179163

Составитель Л. Макальский

Техред С. Йовжнй Корректор Л. Бескид

Редактор М, Циткина

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 5654/42 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и ОткРытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5