Устройство для определения дисперсного состава и скорости оседания частиц пыли

Авторы патента:

G01N15/00 - Исследование свойств частиц; определение проницаемости, пористости или площади поверхности пористых материалов (идентификация микроорганизмов C12Q)

Устройство для определения дисперсного состава и скорости оседания частиц пыли относится к области измерительной техники и может быть использовано при санитарно-гигиеническом контроле воздуха производственных помещений, очистных систем промышленных производств и т.п. Устройство содержит деревянную пустотелую подставку с выполненным по горизонтальной плоскости металлическим основанием, в котором по вертикальной оси жёстко закреплён стеклянный седиментационный цилиндр, на котором соосно сверху смонтирован буфер, выполненный в виде конусообразной металлической воронки, предназначенный для распыления в нём исследуемого образца пыли. Между седиментационным цилиндром и буфером установлена выдвижная металлическая заслонка, которая перекрывает седиментационный цилиндр от буфера. Буфер снабжён воздушным поршнем, установленным на буфере сверху и предназначенным для гашения воздушной волны, создаваемой в буфере. Кроме этого, буфер снабжён спусковым поршнем с подпружинным штоком, смонтированным на буфере перпендикулярно вертикальной оси устройства. На внутреннем конце штока спускового поршня смонтирован предметный столик, предназначенный для размещения на нем исследуемой навески образца пыли. Внутри полой деревянной подставки в пазах установлено стекло прямоугольной формы в качестве поверхности для оседающей пыли, а также для предотвращения попадания её на объектив высокочувствительной видеокамеры, установленной на основании деревянной подставки и с полем обзора всей поверхности оседания для исследуемой навески пыли. Технический результат – повышение эффективности работы устройства. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения загрязнения воздуха и может найти применение при санитарно-гигиеническом контроле воздуха производственных помещений, очистных систем промышленных производств и т.п.

Известно устройство, содержащее деревянную пустотелую подставку с металлическим основанием, с выполненным на горизонтальной плоскости отверстием, в котором по вертикальной оси жестко закреплен стеклянный седиментационный цилиндр, на котором сверху соосно смонтирован буфер. Между седиментационным цилиндром и буфером установлена выдвижная металлическая заслонка, которая перекрывает седиментационный цилиндр от буфера. Буфер снабжен воздушным поршнем, установленным на буфере сверху. Кроме этого, буфер снабжен спусковым поршнем с подпружинным штоком, смонтированным на буфере перпендикулярно вертикальной оси. На внутреннем конце штока спускового поршня смонтирован предметный столик, предназначенный для размещения на нем исследуемой порции порошка пыли. Внутри полой деревянной подставки размещен ленточный транспортер с закрепленной на нем клейкой лентой, обеспечивающей надежную фиксацию оседающего в седиментационном цилиндре исследуемой порции порошка пыли [патент РФ на ПМ №135806, МПК G01 N15/00 –прототип].

Недостатком известного устройства является низкая точность определения дисперсного состава частиц пыли, обусловленная большой массой навески – 50 мг, так как при оседании пыли происходит слипание мелких и крупных частиц, снижая точность определения исследуемого дисперсного состава пыли.

Также недостатком известного устройства является заданная скорость ленточного транспортёра, так как оно не позволяет определять точно скорость оседания частиц пыли, снижая эффективность работы устройства.

Технический результат – повышение эффективности работы устройства.

Техническая задача – повышение эффективности работы устройства, направленное на повышение точности определения дисперсного состава пыли и скорости её оседания, за счёт съёмки высокочувствительной видеокамерой и последующей покадровой обработки процесса пылеоседания частиц пыли.

Решение технической задачи

Устройство для определения дисперсного состава и скорости оседания частиц, содержащее распыляющее устройство, устройство для гашения воздушной волны, буфер, исследуемый образец пыли, седиментационный цилиндр, заслонку и приёмное устройство, в котором по вертикальной оси неподвижно закреплён стеклянный седиментационный цилиндр в отверстии, выполненном на горизонтальной поверхности деревянной пустотелой подставки с металлическим основанием, на седиментационном цилиндре сверху соосно смонтирован буфер, выполненный в виде конусообразной металлической воронки, снабженный воздушным поршнем, установленным на буфере сверху и предназначенный для гашения воздушной волны, и спусковым поршнем, установленным на буфере перпендикулярно вертикальной оси с подпружинным штоком, на внутреннем конце который снабжён предметным столиком для размещения на нём исследуемой навески пыли, а между седиментационным цилиндром и буфером установлена заслонка, перекрывающая вход в седиментационный цилиндр, в котором внутри полой деревянной подставки установлено выдвижное стекло прямоугольной формы в качестве поверхности для оседания в седиментационном цилиндре исследуемой навески пыли, также предотвращающее попадание оседающей пыли на объектив высокочувствительной видеокамеры, установленной внутри деревянной подставки соосно седиментационному цилиндру, которая обеспечивает непрерывную съёмку оседания всей исследуемой порции пыли на поверхности стекла и подключённая к компьютеру для дальнейшей обработки отснятого видеоматериала.

Сущность

Технический результат обеспечивается тем, что в заявленном устройстве в качестве поверхности для оседания исследуемой навески пыли используется выдвижное стекло, которое также способствует предотвращению попадания частиц пыли на объектив высокочувствительной видеокамеры, установленной на основании внутри деревянной подставки, которая осуществляет непрерывную съёмку процесса оседания частиц пыли на поверхность стекла. Затем отснятый видеоматериал передаётся для дальнейшей обработки на компьютер для преобразования в отснятого видеоматериала на отдельные кадры. На каждом кадре определяется пофракционный состав и скорость оседания частиц исследуемой пыли.

Таким образом, за счёт использования непрерывной видеосъёмки на высокочувствительную видеокамеру и дальнейшей компьютерной обработки предлагаемое устройство, по сравнению с устройством по прототипу, обеспечивает повышение точности определения дисперсного состава и скорости оседания частиц пыли, способствуя повышению эффективности работы устройства, что и является новым техническим результатом заявляемой полезной модели.

Изобретение поясняется графическим материалом:

На фиг. 1 – схематично представлено устройство для определения дисперсного состава и скорости оседания частиц, общий вид.

Устройство

Устройство содержит деревянную пустотелую подставку 1 с металлическим основанием, в котором по вертикальной оси неподвижно закреплён стеклянный седиментационный цилиндр 2, на котором соосно сверху смонтирован буфер 3, выполненный в виде конусообразной металлической воронки, предназначенный для распыления в нём исследуемого образца пыли. Между седиментационным цилиндром 2 и буфером 3 установлена выдвижная металлическая заслонка 4, которая перекрывает седиментационный цилиндр 2 от буфера 3. Буфер 3 снабжён воздушным поршнем 5, установленным на буфере сверху и предназначенным для гашения воздушной волны, создаваемой в буфере. Кроме этого, буфер 3 снабжён спусковым поршнем 6 с подпружинным штоком, смонтированным на буфере 3 перпендикулярно вертикальной оси устройства. На внутреннем конце штока спускового поршня 6, смонтирован предметный столик 7, предназначенный для размещения на нем исследуемой навески образца пыли. Внутри полой деревянной подставки 1 в пазах 8 установлено выдвижное стекло прямоугольной формы 9, для оседающей на нём исследуемой навески пыли 10 и одновременно предназначенным для предотвращения попадания оседающей пыли на объектив высокочувствительной видеокамеры 11, установленной на основании деревянной подставки 1 и с полем охвата съёмки всей поверхности оседающих частиц.

Пример конкретного исполнения

Для экспериментальной проверки заявленного устройства был изготовлена лабораторная установка, в которой использовали седиментационный цилиндр 2 из стекла, высотой h = 2100 мм и диаметром d = 210 мм. Навеску исследуемого порошка пыли массой 5 мг размещали на предметном столике 7 спускового поршня 6 и помещали внутрь буфера 3 при закрытой заслонке 4. Затем вручную резким нажатием на подпружинный шток поршня 6 производили распыление навески в буфере 3. Одновременно со спуском поршня 6 через воздушный поршень 5 в окружающую среду вытеснялся объём воздуха, равный объёму воздуха спускового поршня 6. Через промежуток времени, равный 1 секунде, необходимый для затухания воздушной волны, вызванной при срабатывании спускового поршня 6, вручную открывали заслонку 4 и частицы пыли попадали в седиментационный цилиндр 2. С открытием заслонки 4 и при нажатии кнопки на компьютере (на чертеже не указано), подключённому к видеокамере 11, производили съёмку процесса оседания исследуемой навески оседающих частиц пыли 10 на поверхность предметного стекла 9 в течение 1 минуты. Затем видеосъёмку процесса оседания испытуемой навески пыли передавали на компьютер для последующей обработки, где осуществляли её разделение на кадры (раскадровка). Камера осуществляла съёмку с частотой 30 кадров в секунду, соответственно из полученной видеосъёмки получили 1819 кадров, с периодичностью 0,033 секунд. Затем по полученным кадрам с помощью программ на компьютере по обработанному каждому кадру определяли пофракционный дисперсный состав и скорость оседания частиц пыли.

Таким образом, заявленное устройство способствует повышению точности определения дисперсного состава пыли и скорости её оседания и как результат повышению эффективности работы устройства.

Устройство для определения дисперсного состава и скорости оседания частиц, содержащее распыляющее устройство, устройство для гашения воздушной волны, буфер, исследуемый образец пыли, седиментационный цилиндр, заслонку и приёмное устройство, в котором по вертикальной оси неподвижно закреплён стеклянный седиментационный цилиндр в отверстии, выполненном на горизонтальной поверхности деревянной пустотелой подставки с металлическим основанием, на седиментационном цилиндре сверху соосно смонтирован буфер, выполненный в виде конусообразной металлической воронки, снабженный воздушным поршнем, установленным на буфере сверху и предназначенным для гашения воздушной волны, и спусковым поршнем, установленным на буфере перпендикулярно вертикальной оси с подпружинным штоком, на внутреннем конце который снабжён предметным столиком для размещения на нём исследуемой навески пыли, а между седиментационным цилиндром и буфером установлена заслонка, перекрывающая вход в седиментационный цилиндр, отличающееся тем, что внутри полой деревянной подставки установлено выдвижное стекло прямоугольной формы в качестве поверхности для оседания в седиментационном цилиндре исследуемой навески пыли, также предотвращающее попадание оседающей пыли на объектив высокочувствительной видеокамеры, установленной внутри деревянной подставки соосно седиментационному цилиндру, которая обеспечивает непрерывную съёмку оседания всей исследуемой порции пыли на поверхности стекла и подключена к компьютеру для дальнейшей обработки отснятого видеоматериала.

Изобретение относится к области исследований или анализа дисперсного состава аэрозольных частиц загрязняющих веществ в воздухе при проведении пробоотбора с использованием импакторов. Способ адаптирования каскадных струйных импакторов к различным условиям отбора проб аэрозоля, характеризующихся изменением плотности вещества отбираемых частиц и(или) объемной скорости аспирации, заключается в корректировке скорости воздуха на входе в каждый каскад и(или) длины пробега частиц до улавливающей подложки путем использования комплектов сменных элементов конструкции каскадов импактора, при этом обеспечение функциональности одного и того же импактора при различных условиях отбора проб аэрозоля достигается комбинированием величины сечения сопел и(или) расстояния от входного канала каскада до улавливающей подложки за счет использования комплекта сменных мембран с отверстиями разного количества и диаметра и(или) комплекта сменных элементов стоек различной длины, удерживающих улавливающие подложки, либо стоек, конструктивно позволяющих изменять и фиксировать их длину за счет резьбового соединения.

Измерительная кювета для подсчета и/или характеризации клеток // 2764706

Изобретение относится к области проточной цитометрии, в частности, к принадлежностям для проточной цитометрии. Измерительная кювета для подсчета и/или характеризации клеток, содержащая основание и прозрачный боковой корпус, отходящий от основания и образующий вместе с ним оптическую измерительную камеру, причем основание имеет сквозное отверстие диаметром от 30 до 100 мкм, предназначенное для прохождения сквозь него клеток, основание и прозрачный боковой корпус образуют цельную кювету, пригодную для измерения полного сопротивления и для оптических измерений, при этом основание содержит верхнюю поверхность, которая является объединением боковой поверхности и поверхности меньшего радиуса усеченного тела, причем сквозное отверстие проходит сквозь основание на участке, соответствующем указанной поверхности меньшего радиуса верхней поверхности.

Способ измерения размера пор гидрофильных материалов // 2758777

Изобретение относится к измерению параметров наноразмерных пористых материалов. Способ измерения пор гидрофильных материалов включает заполнение пористого вещества жидкой водой, регистрацию спектра вещества с адсорбированной водой на спектрометре среднего разрешения, параметры пористого вещества определяются из спектра поглощения адсорбированной воды с помощью модели в виде линейной регрессии, предварительно построенной по эталонным спектрам.

Способ определения гранулометрического состава воздуха для датчика пыли бескамерного типа и мобильное устройство для его реализации // 2758038

Изобретение относится к способу определения гранулометрического состава воздуха для датчика пыли бескамерного типа и электронному вычислительному устройству для его реализации. Способ определения гранулометрического состава воздуха для датчика пыли бескамерного типа содержит этапы, на которых: фокусируют лазерный луч в точке пространства для задания объема зондирования в области вблизи точки фокуса лазерного луча, причем размер объема зондирования является переменным в зависимости от размеров частиц, которые должны быть детектированы; задают пороговое значение для сигналов частиц, причем сигналы частиц представляют собой принятое лазерное излучение, рассеянное на частицах, пролетающих сквозь объем зондирования, при этом пороговое значение является по меньшей мере одним из, по меньшей мере, формы огибающей сигнала и максимальной амплитуды сигнала; детектируют сигналы частиц от частиц, пролетающих сквозь объем зондирования; извлекают значения параметров сигнала из каждого детектированного сигнала частицы, причем параметрами сигнала являются по меньшей мере одно из амплитуды сигнала, частоты колебаний сигнала, количества колебаний в сигнале, времени пролета частицы сквозь объем зондирования, формы огибающей сигнала; строят статистическое распределение извлеченных значений по меньшей мере одного параметра сигнала, выбранного из амплитуды сигнала, количества колебаний в сигнале и формы огибающей сигнала или комбинации всех параметров сигнала; строят распределение частиц по размерам с использованием построенного статистического распределения и обученной модели распределения частиц по размерам.

Установка для испытаний материалов и элементов средств очистки топлив // 2757653

Изобретение относится к устройствам испытания фильтрующих, коагулирующих, сепарирующих материалов и элементов средств очистки топлив и может быть использовано на предприятиях по производству средств очистки нефтепродуктов. Установка для испытаний материалов и элементов средств очистки топлив содержит замкнутый трубопроводный контур, в котором последовательно по потоку установлен бак для топлива, фильтр предварительной очистки, насос, дозатор механических загрязнений, камера для размещения испытываемых материалов и/или элементов и блок управления, к входам которого подключены датчик перепада давления на входе и выходе камеры для размещения испытываемых материалов и/или элементов, счетчик расхода топлива, а также дозатор воды, подключенный к замкнутому трубопроводному контуру, два гидрораспределителя, размещенное внутри камеры подпружиненное кольцо, связанное пружиной с внутренней стороной крышки испытательной камеры, в виде полого прозрачного цилиндра с вертикальной цилиндрической перегородкой, при этом в нижней части стенки испытательной камеры и в днище, на внутренней поверхности которой по всей ее высоте выполнены равноудаленные друг от друга направляющие для взаимодействия во время скольжения проточек обоймы для размещения испытываемого плоского образца материала, при этом внутренняя полость подключена к трубопроводному контуру, ко входу и выходу внешней полости подключен датчик перепада давления, патрубок в нижней части стенки этой полости связан с циркуляционным контуром через последовательно соединенный нормально закрытый канал первого гидрораспределителя и нормально открытый канал второго гидрораспределителя, а патрубок в днище внешней полости испытательной камеры соединен с циркуляционным контуром через соответствующий нормально открытый канал второго гидрораспределителя и дополнительно введенный датчик расхода жидкости через внешнюю полость испытательной камеры, при этом датчик перепада давления во внешней полости, датчик расхода жидкости через внешнюю полость и приводы первого и второго гидрораспределителей подключены к соответствующим входам блока управления.

Способ определения коэффициента диффузии в листовых капиллярно-пористых материалах // 2756665

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициентов диффузии в изделиях из листовых капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой и строительной промышленности. Способ определения коэффициента диффузии в листовых капиллярно-пористых материалах заключается в том, что в исследуемом листовом материале создают равномерное начальное содержание распределенного в твердой фазе растворителя, затем исследуемый материал помещают на плоскую подложку из непроницаемого для растворителя материала, гидроизолируют верхнюю поверхность материала, в начальный момент времени осуществляют импульсное точечное увлажнение верхней поверхности исследуемого изделия дозой растворителя, затем измеряют изменение во времени сигнала гальванического преобразователя на заданном расстоянии от точки нанесения импульса дозой растворителя, фиксируют момент времени достижения заданного значения сигнала гальванического датчика и рассчитывают коэффициент диффузии, при этом измеряют изменение во времени сигнала дополнительного гальванического датчика на другом расстоянии от точки нанесения импульса дозой растворителя, фиксируют моменты времени τ1 и τ2, при которых достигаются одинаковые значения сигналов соответственно первого датчика E1 и второго датчика E2 из диапазона (0,7 – 0,9) Ee на нисходящих ветвях кривых изменения сигналов во времени этих двух датчиков, а расчет коэффициента диффузии производят по формуле: , где r1 и r2 – расстояние между электродами соответственно первого и второго гальванического преобразователя и точкой воздействия дозой растворителя на поверхность контролируемого изделия; Ee - максимально возможное значение сигнала датчиков, соответствующее переходу растворителя из области связанного с твердой фазой исследуемого материала в область свободного состояния.

Аппаратура для измерения распределения размеров частиц и способ измерения распределения размеров частиц // 2750581

Изобретение относится к аппаратуре для измерения распределения размеров частиц и способу измерения распределения размеров частиц исходного материала для доменной печи или другого аналогичного устройства. Аппаратура для измерения распределения размеров частиц исходного материала, содержащего крупные частицы и липкий порошок, налипший на крупные частицы, содержит устройство для измерения крупных частиц, выполненное с возможностью получения информации, указывающей распределение размеров крупных частиц; устройство для измерения липкого порошка, выполненное с возможностью получения информации, указывающей распределение размеров частиц липкого порошка; и вычислительное устройство, выполненное с возможностью вычисления распределения размеров частиц исходного материала, при этом вычислительное устройство содержит модуль вычисления распределения размеров крупных частиц, выполненный с возможностью вычисления распределения размеров крупных частиц на основе информации, указывающей распределение размеров крупных частиц, полученной указанным устройством для измерения крупных частиц, модуль вычисления распределения размеров частиц липкого порошка, выполненный с возможностью вычисления распределения размеров частиц липкого порошка на основе информации, указывающей распределение размеров частиц липкого порошка, полученной указанным устройством для измерения липкого порошка, и модуль вычисления распределения размеров частиц исходного материала, выполненный с возможностью вычисления распределения размеров частиц исходного материала на основе распределения размеров крупных частиц, вычисленного модулем вычисления распределения размеров крупных частиц, и на основе распределения размеров частиц липкого порошка, вычисленного модулем вычисления распределения размеров частиц липкого порошка.

Способ определения коэффициента извлечения нефти в режиме истощения в низкопроницаемых образцах горных пород // 2747948

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности и может быть использовано в промысловых и научно-исследовательских лабораториях для разработки технологий увеличения нефтеотдачи пластов и при подсчете извлекаемых запасов нефти, оперативном контроле за разработкой нефтяных месторождений. Способ включает создание в образце остаточной водонасыщенности: исследуемый образец помещают в рентгенопрозрачный кернодержатель фильтрационной установки, образец сканируют рентгеновским излучением (сигнал детектора Iво), затем поровое пространство образца заполняют рекомбинированной нефтью (моделью пластовой нефти), проводят сканирование образца рентгеновским излучением (сигнал с детектора рентгеновского излучения Iнн).

Набор и способ скрининга // 2739327

Заявка относится к способу широкомасштабного высокоинформативного анализа биологических образцов, осуществленному в системе открытых микролунок с возможностью переворачивания, которая содержит упорядоченную последовательность открытых микролунок, по меньшей мере один микроканал, по меньшей мере один впускной порт для реагентов и/или для одного или более биологических образцов и по меньшей мере один выпускной порт для них же, впускные и выпускные порты сообщаются по микропотоку текучей среды с одним или более микроканалами, микроканал обладает площадью в сечении, размеры которой составляют несколько микрометров, и обеспечивает текучую среду в микролунки, причем система открытых микролунок с возможностью переворачивания введена в автоматическую систему управления.

Механический пробоотборник с конструкцией многоканального распределения потока // 2735362

Изобретение относится к технологии сбора твердых частиц. Механический пробоотборник с конструкцией многоканального распределения потока, включающий рассекатель для рассеяния потока, который соединен с впускным отверстием пробоотборника, многоканальные коллекторные трубки соединены с нижней частью рассекателя для распределения потока, причем коллекторные трубки снабжены рассекателем, мембранный компонент, регулятор потока и пробоотборный насос, отличающийся тем, что рассекатель для распределения потока включает корпус, ударную трубку, ударную пластину и распределительную трубку, причем ударная пластина установлена внутри корпуса, ударная трубка установлена на верхней части корпуса, распределительные трубки установлены в нижней части корпуса, и ударная трубка и распределительные трубки заходят внутрь корпуса, и рассекатель включает комбинации перекрывающихся датчиков PM10, PM5, PM2.5 и PM1.0.