169889. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet folyadékban szuszpendált részecskék granulometrikus meghatározására

3 169889 4 A találmány szerinti feladat olyan szerkezet létrehozása a részecskék számlálására és analizálására, amely az elektrolitikus ellenállás polarizációs feszültségének és vezetőképesség ingadozásának következtében előálló mérési amplitúdóhibákat kiküszöböli illetve erősen csökkenti. A feladatot a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a részecskeszuszpenziót és mérőfúvókát tartalmazó elektrolitikus ellenállás állandó áramú áramforrással van táplálva és az elektrolitikus ellenállással és az ezzel sorosan kapcsolt áram-feszültség átalakítóval kondenzátor van párhuzamosan kapcsolva. A kondenzátor értékét úgy választjuk "meg, hogy a részecskéknek a mérőfúvókán való áthaladásából származó elektrolitikus ellenállás impulzusszerű változásaira ható időállandója lényegesen nagyobb legyen, a részecske által előállott ellenállásváltozás időtartamánál. Az áram-feszültség átalakítónak célszerűen valós bemenő ellenállással kell rendelkezni, és az ellenállásértéknek kisebbnek kell lenni a mérőfúvóka részecske nélküli állapotában mérhető elektrolitikus ellenállásnál. Az állandó áramú áramforrás helyett alkalmazhatunk olyan feszültségforrást is, amellyel sorosan előtét ellenállás van kapcsolva. Az előtétellenállás értékének ebben az esetben lényegesen nagyobbnak kell lenni a mérőfúvóka részecske nélküli állapotában mérhető elektrolitikus ellenállásánál Az említett időállandónak mindenesetre kisebbnek kell lenni az elektrolitikus ellenálás vezetőképesség- és polarizációs feszültség-ingadozásainak legrövidebb időtartamánál is. A kondenzátor hatására a részecskéknek a mérőfúvókán való áthaladása révén bekövetkező rövid ideig tartó elektrolitikus ellenállás ingadozások, és az elektrolitikus ellenállás valamint az áram-feszültség átalakítón levő feszültségesés állandó értékű lesz. Az elektrolitikus ellenálás változásakor csak az áram értéke változhat. Az áramváltozás időbeli lefolyása megfelel az ellenállásváltozás időbeli lefolyásának. Az áramimpulzusok amplitúdója és integrálja a részecskék nagyságának a mértékét fejezik ki. Mivel a párhuzamosan kapcsolt áramkört állandó árammal tápláljuk, a mérőfúvókában áthaladó részecske áthaladása során a kondenzátorágban folyó áram változása nagyságát tekintve azonos az elektrolitikus ellenálláson átfolyó áram változásának nagyságával, de a két áram változási iránya egymáshoz képest ellentétes. Az áram-feszültség átalakító az áramváltozásokból analóg feszültségváltozásokat hoz létre, amelyet felerősítünk és elektronikus amplitúdó- vagy impulzusanalizátorhoz vezetünk. A vezetőképesség és a polarizációs feszültség ingadozásai az időállandónál hosszabb ideig tartanak, és ennek következtében a kondenzátor feszültsége követni tudja ezeket az ingadozásokat. A találmány szerinti szerkezet segítségével a vezetőképesség és a polarizációs feszültség ingadozásai következtében a részecskeimpulzusok amplitúdó- és impulzustető hibáit kiküszöböljük. A találmány egy további előnyös tulajdonsága szerint, a kondenzátor alkalmazása következtében a zavarfeszültségeknek az állandó áramú vagy feszültségű áramforrásokra gyakorolt hatása csökken. 5 A találmány tárgyát, a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti szerkezet egy példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: az 1. ábra az elektrolitikus ellenállás keletkezésének 10 vázlata, a 2. ábra a szerkezet kapcsolási rajza. Az elektrolitikus folyadékot és a részecskéket tartalmazó 6 szuszpenzió 1 vizsgálópohárban he-15 lyezkedik el. A 6 szuszpenzióba 2 mérőcső van merítve, amelynek alja közelében furata van. Ez a furat 3 mérőfúvókát képez és villamosan nem vezető anyagból van kiképezve. A 2 mérőcsőben és az 1 vizsgálópohárban egy-egy 4, 5 elektród 20 helyezkedik el. A 4, 5 elektródok áram- vagy feszültségfonáshoz vannak kapcsolva, és ennek következtében közöttük a 3 mérőfúvókán keresztül villamos tér keletkezik. A 2 mérőcső az ábrán nem feltüntetett szivattyúval van összekötve, amely a 3 25 mérőfúvókán át a 6 szuszpenziót a 2 mérőcsőbe szívja. A 3 mérőfúvókába belépd részecskék ekkor ellenállásváltozásokat keltenek, amelyek hatására a 4, 5 elektródokon áram- és/vagy feszültségváltozások keletkeznek. 30 A 2. ábrán állandó áramú 8 áramforrást tüntettünk fel, amellyel sorosan elektrolitikus 7 ellenállással és 9 áram-feszültség átalakító van kapcsolva. A sorosan kapcsolt elektrolitikus 7 ellenállással és 9 áram-feszültség átalakítóval 10 kondenzátor van pár-35 huzamosan kapcsolva. A 9 áram-feszültség átalakító kimenő kapcsait az ábrán nem feltüntetett részecskeszámlálóhoz vagy részecskeanalizátorhoz csatlakoztathatjuk. Az állandó áramú 8 áramforrás a párhuzamosan 40 kapcsolt áramkört még az elektrolitikus ellenállás változásakor is állandó árammal táplálja. A 10 kondenzátor C kapacitása az elektrolitikus 7 ellenállás Rí ellenállásértékével együtt, amelyet a 3 mérőfúvóka részecskéket tartalmazó állapotában 45 definiálunk, továbbá az állandó áramú 8 áramforrás belső ellenállásának az Rj értékével az alábbi időállandót határozza meg: C • R, Ez az időállandó a két párhuzamos ágon belüli az elektrolitikus 7 ellenállás ugrás- illetve impul-55 zusszerü változásai során meghatározó lesz. A 10 kondenzátor jelenlétének következtében az elektrolitikus 7 ellenálláson a feszültség nem változhat ugrásszerűen. Ha az időállandó lényegesen nagyobb, mint egy részecske által keltett impulzusszerű ellen-60 állásváltozás tartama, akkor ez a feszültség jó közelítéssel lállandó marad. A két párhuzamos áramköri ágban az áramok kényszerkapcsolat folytán változnak, mégpedig úgy, hogy az áramváltozások időbeli lefutása megfelel az ellenállás változásának. Az 65 áramváltozások amplitúdói a két ágban azonosak, 2N