ГОСТ Р 8.775-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Дисперсный состав газовых сред. Определение размеров наночастиц по методу дифференциальной электрической подвижности аэрозольных частиц

     5 Описание средства измерений

5.1 Средство измерений, реализующее данный метод измерений (далее - система анализа дифференциальной электрической подвижности; САДЭП), включает в себя следующие основные компоненты:

- классификатор с контролем параметров потоков и напряжения;

- устройство пробоподготовки;

- нейтрализатор;

- средство измерений счетной концентрации;

- блок управления и обработки данных.

На рисунке 1 приведена типичная блок-схема системы анализа дифференциальной электрической подвижности наночастиц.

Допускается использование других конфигураций САДЭП, например системы с двумя параллельными классификаторами и средством измерений счетной концентрации, системы с несколькими средствами измерений счетной концентрации или системы с несколькими параллельными классификаторами и средствами измерений счетной концентрации.

Рисунок 1 - Типичная блок-схема САДЭП

5.2 Описание компонентов

5.2.1 Классификатор

5.2.1.1 Классификатор предназначен для выделения мономобильных фракций из аэрозольного потока. Типичная схема цилиндрического классификатора представлена на рисунке 2.  

5.2.1.2 Система потокораспределения

В цилиндрическом классификаторе должно быть два входящих потока (ограждающий поток и поток пробы ), два выходящих потока (доля монодисперсного аэрозоля, выделяемая из пробы, и избыточный поток ). В качестве ограждающего потока должен быть использован чистый воздух, не содержащий загрязняющих частиц.

Система потокораспределения должна быть герметичной. Систему считают негерметичной, если утечка вызывает изменение давления в классификаторе при испытании на герметичность более чем на 5%.

Течение от точки поступления пробы в классификатор до точки вывода монодисперсной доли аэрозоля должно быть ламинарным.

Объемные скорости (расход) потоков, температура и давление в классификаторе должны быть определены и сохранены неизменными в процессе измерения.

В САДЭП должна быть предусмотрена система контроля параметров потоков (объемных скоростей, температуры, давления, влажности). Допускается контролировать три из четырех потоков: ограждающий, избыточный и монодисперсный потоки. Систему контроля потоков допускается упрощать и стабилизировать путем очистки и рециркуляции избыточного потока в качестве ограждающего в замкнутом цикле. Такая рециркуляция гарантирует равенство ограждающего потока избыточному, что уменьшает ограничения на прецизионность измерений скорости ограждающего и избыточного потоков. При этом входящий поток аэрозольной пробы будет равен выходящему монодисперсному потоку при условии отсутствия утечек в системе рециркуляции и равенства температур рециркулирующего свободного от частиц газа и потока пробы. Исключением может быть схема, когда аэрозоль поступает под давлением (режим пробоотбора при повышенном давлении). В таком случае допускается применять дозированное стравливание для балансировки потоков.     

1 и 2 - внутренний и внешний цилиндрические электроды; и - радиусы внутреннего и внешнего цилиндрических электродов соответственно; - ограждающий поток; - поток аэрозольной пробы; - доля монодисперсного аэрозоля, выделяемая из аэрозольной пробы; - избыточный поток; - эффективная длина между входом потока и выходом потока ; - напряжение, создающее электрическое поле; пунктирные линии указывают траектории заряженных аэрозольных частиц; - дифференциальная электрическая подвижность частицы; - дифференциальная электрическая подвижность монодисперсных частиц, выходящих из классификатора, при напряжении

Рисунок 2 - Схема цилиндрического классификатора

5.2.1.3 Напряжение

Для создания электростатического поля должен быть использован регулируемый источник постоянного высокого напряжения до 20 кВ.