Устройство к проточному заряд-спектрометру

 

2Î2349

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

3 а виси мое от а вт. св идете л ьства №

Заявлено 20.Ч1.1964 (№ 907069/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.1Х.1967. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 24.XI.1967

Кл. 21g, 18/01

МПК Н 05@

УД K 551.594 (088,8) Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Заявитель

А. В. Китаев, И. Н. Алейникова и Г. Г. Котляревская

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских инструментов и оборудования

ВХОДНОЕ (ЗАБОРНОЕ) УСТРОЙСТВО К ПРОТОЧНОМУ

ЗАРЯД-С П Е КТРОМЕТРУ

Проточные заряд-спектрометры применяются для статистических измерений и исследований зарядов и размеров твердых и жидких частиц, взвешенных в газовой среде, например воздухе.

Они содержат входное заборное устройство, измерительную камеру, устройство электропитания и насосное устройство (например, маломощную воздуходувку), обеспечивающее просос исследуемого воздуха через входное устройство и измерительную камеру.

Работают заряд-спектрометры по следующему принципу.

Узкий пучок заряженных частиц, выделенный и сформированный соответствующим входным (заборным) устройством, вводят в измерительную камеру, содержащую электроды, создающие электростатическое поле, перпендикулярное оси пучка. Это поле отклоняет заряженные частицы и заставляет их двигаться по криволинейным траекториям, которые заканчиваются на поверхности приемника частиц, обычно, на предметном стекле для микроскопа, которое исследуют под микроскопом для определения размеров отдельных частиц и их координат, что дает возможность подсчитывать распределение частиц по заряду и массе.

Точность и вопроизводимость измерений существенно зависят от конструкции входного (заборного) устройства.

Применяемые в известных проточных заряд-спектрометрах заборные устройства не могут обеспечить высокую точность измерений, поскольку в них не исключена возможность перезарядки частиц при прохождении через входное устройство, и они не обеспечивают изокинетичность и ламинарность течения исследуемого газа через измерительную камеру.

10 В ряде случаев, особенно при исследованиях туманов, капли которых состоят из легколетучих веществ, дополнительным источником погрешности является испарение частиц (капель) во время измерений внутри измери15 тельной камеры заряд-спектрометра.

Предлагаемое входное (заборное) устройство позволяет существенно повысить точность и воспроизводимость измерений за счет более точной фиксации координаты входа, 20 обеспечения изокинетических условий отбора пробы, ламинарности течения струи исследуемого газа через измерительную камеру и замедления испарения частиц летучих веществ.

Особенность заборного устройства заклю25 чается в том, что вход заборного устройства выполнен в виде двух направленных навстречу один другому клиньев (или воронки), обтянутых фильтрующим материалом, например тканью, так, что с каждой стороны

30 клиньев (или воронки) эта ткань образует полости. Одна из полостей использована для

202349 отсоса воздуха, а другая для его поддува, обеспечивающего ламинарное течение струи исследуемого воздуха через чувствительный объем измерительной камеры заряд-спектрометра. Для замедления испарения частиц, легко летучих веществ к полости поддува заборного устройства подсоединяется газгольдер, воздух в котором насыщен парами тех же летучих веществ.

На чертеже изображена принципиальная схема входного (заборного) устройства.

Входное устройство 1 с помощью разъема

2 крепится к измерительной камере 8 и содержит два одинаковых металлических острых клина 4, направленных навстречу один другому. Клинья 4 поддерживают и натягивают сменные фильтры 5, состоящие из двух слоев: внутреннего из фильтрующего материала б и наружного из латунной сетки

7, — обеспечивающей необходимую жесткость фильтра.

Фильтры натянуты на клинья 4 так, что по обе стороны каждого клина образованы полости 8 и 9, а между фильтрами оставлена щель 10, которая и выполняет роль входной щели проточного заряд-спектрометра.

При работе проточного заряд-спектрометра, снабженного описываемым входным заборным устройством, изокинетичность и ламинарность течения струи газа, поступающей через щель 10 внутрь измерительной камеры

8, обеспечиваются подбором разрежения в полости 8 и избыточного давления в полости

9 в сочетании с известными методами борьбы с турбулентностью, например с использованием струевыпрямительной решетки П, помещенной на выходе измерительной камеры 3 перед устройством отсоса (воздуходувка) 12.

Вспомогательное устройство для создания и подбора разрежения в полости 8 и избыточного давления в полости 9 может быть выполнено, например, из вспомогательных насосов-воздуходувок 18 и 14, крана 15 и небольшого газгольдера 1б, обеспечивающего подачу в полость 9 газа, насыщенного парами легко летучего вещества.

Между входным устройством 1 и насосамивоздуходувками 18 и 14 и между измерительной камерой 8 и воздуходувкой 12 встроены вспомогательные устройства 17 для измерения и регулирования расхода воздуха при подборе режима, обеспечивающего изокинетичность и ламинарность протекания воздуха через измерительную камеру.

Если измерения проводят не с линейной входной щелью проточного заряд-спектрометра, а с круглой, вместо пары клиньев 4 нужно применить соответствующее тело вращения (воронку), окруженное воронкообразным фильтром, образующим вместе с воронкой

15 кольцевые полости.

Предмет изобретения

20 1. Входное (заборное) устройство к проточному заряд-спектрометру, образующее переднюю стенку заряд-спектрометра, имеющую входную щель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводи.

25 мости измерений распределения пылевых частиц за счет улучшения фиксации координаты входа путем обеспечения изокинетичности условий отбора и ламинарности течения исследуемого аэрозоля через чувствительный

30 объем измерительной камеры, вход заборного устройства выполнен в виде двух направленных навстречу друг другу клиньев (или воронки), обтянутых фильтрующим материалом, например тканью, так, что с каждой

35 стороны клиньев (или воронки) эта ткань образует полости, одна из которых использована для поддува воздуха, а другая для отсоса, обеспечивающего ламинарное течение воздуха с пылью или туманом через чувстви40 тельный объем измерительной камеры зарядспектрометра.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью замедления испарения частиц, состоящих из легко летучих веществ, к поло45 сти поддува заборного устройства подсоединен газгольдер, воздух в котором насыщен парами тех же летучих веществ.

202349

Составитель А. И. Фройман

Редактор П. И. Шлайн Техред А. А. Камышникова Корректоры: А. П. Татаринцева и И. Л. Кириллова

Заказ 3619 8 Тираж 535 Подписное

ЦНИИП11 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова. 2