ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Датчик из "Кондуктометрический метод дисперсионного анализа" при соо ношении осей частиц 1,5 1,5 1 ошибка равна 9,3% при 2 1 1 — 19,3% при 5 5 1— 24,0% и т. д. Предельная величина ошибки (при 1,0) равна 33,3%. [c.119] Формулы (198) и (199) справедливы лишь для датчиков с длинными цилиндрическими отверстиями. [c.119] Форма отверстия. При счете частиц форма отверстия датчика существенной роли не играет. При определении размеров частиц форма отверстия должна быть цилиндрической, причем соотношение длины и диаметра отверстия должно обеспечивать наличие в нем участка с однородным электрическим полем, а также стационарность поля скоростей. [c.120] Диаметр отверстия. Диапазон размеров частиц. Диаметр отверстия датчика выбирают в зависимости от среднего диаметра исследуемых частиц, коэффициента вариации распределения и допустимой величины ошибки при определении параметров распределения. Максимальный размер частиц ограничивается нелинейностью амплитудной характеристики датчика и увеличением вероятности засорения отверстия. Экспериментально показано, что вероятность засорения велика, если средний диаметр частиц больше половины диаметра отверстия [520]. Минимальный размер частиц ограничивается уровнем шумов прибора. [c.120] Определим максимальный диапазон размеров частиц, который может быть исследован с помощью одного датчика. [c.120] Как было показано в разделе 1.6.3, минимальный уровень шумов прибора, приведенных ко входу усилителя, находится в пределах 3—5 мкв. Следовательно, минимальная величина сигнала должна быть равна соответственно 10—15 мкв. Расчеты по формуле амплитуды импульса (46) показывают, что указанное минимальное соотношение сигнал/шум обеспечивается при й, ин/с д 0 01—0 02. [c.121] Таким образом, максимальный диапазон размеров частиц, перекрываемый одним датчиком, составляет в среднем 40 1 но эквивалентному диаметру и 64 ООО 1 по объему. Близкие соотношения, на11-денные экспериментально, имеются и в литературе [339, 405, 714, 715, 799]. Если ъ - = 20—30% (у = 7—10%), то отношение следует выбирать равным 0,08—0,15. При этом легко обеспечивается оптимальный режим работы датчика (ток датчика, расход через отверстие, уровень шумов), а нелинейные искажения пренебрежимо малы. [c.121] Минимальный диаметр отверстия, о котором упоминается в литературе, был равен 10 мк. С помощью такого датчика удавалось измерять частицы диаметром 0,3 [586]. Максимальный диаметр отверстия был равен 2 мм [378]. Такое отверстие позволяет измерять частицы диаметром до 800 мк. Для обеспечения возможности измерений в широком диапазоне размеров частиц фирма Коултер Электронике , например, выпускает серию датчиков со следующими номинальными диаметрами отверстий 30, 50, 70, 100, 140, 200, 280, 400, 560, 1000 и 2000 мк [181, 866]. [c.121] Длина отверстия. При счете частиц следует стремиться к уменьшению длины отверстия. Это приводит к увеличению пространственного разрешения прибора и к снижению уровня шумов датчика. Оптимальное соотношение длины и диаметра отверстия в этом случае равно 0,8—1,0. Дальнейшее уменьшение длины отверстия нецелесообразно, пбо, как следует из формул (144) и (121), оно больше не приводит к существенному снижению мертвого времени и электрического сопротивления датчика. [c.121] Вместе с тем, применение длинных отверстии приводит к ухудшению других характеристик прибора снижается пространственное разрешение, растет уровень шумов датчика, увеличивается вероятность засорения отверстия. С точки зрения уменьшения искажений от неоднородности электрического поля и нестационарности поля скоростей, оптимальное соотношение длины и диаметра отверстия равно 2 1. Если при этом, однако, существенно возрастают искажения от совпадений частиц, длина отверстия должна быть уменьшена. Оптимальное соотношение /д и д определяется в этом случае экспериментально. У счетчиков Коултера /д/с д = 0,75 [714]. [c.122] Электрическое сопротивление датчика. Величина электрического сопротивления датчика определяется удельным сопротивлением электролита и размерами отверстия при цилиндрической форме последнего эта величина может быть вычислена по эмпирической формуле (113). Для наиболее употребительных размеров отверстий и электролитов сопротивление датчика находится в пределах 10—50 ком. [c.122] Дальнейшее увеличение эквивалентного сопротивления нагрузки лецелесообразно, так как для использования небольшого остающегося резерва в соотношении сигнал/шум потребуется значительное увеличение напряжения источника питания цепи тока датчика, что нежелательно по соображениям техники безопасности. [c.123] Ток датчика. Согласно выражению (46), амплитуда импульса прямо пропорциональпа току датчика. С увеличением тока датчика шумы такн е возрастают, но в значительно меньшей степени. Одц]ако увеличение отношения сигнал/шум с ростом тока происходит лишь до определенных значений последнего, после чего соотношение сигпал/шум начинает снижаться. Оптимальная величина тока датчика определяется экспериментально по минимуму искажений кривой распределения. [c.123] Минимальная величина тока датчика ограничивается поляризационными явлениями на электродах и при диаметрах отверстий 50— 100 мк равна — 25—30 мка. Максимальная величина тока ограничивается явлениями пробоя в отверстии и составляет величину порядка 10—15 ма. Однако из-за усиления электролиза раствора максимальный ток датчика в серийных приборах не превышает 3—5ма. Рабочий ток у этих приборов лежит в пределах 100—500 мка. [c.123] Вернуться к основной статье