ГОСТ Р 70063.2—2022
6.2 Требования к испытательному оборудованию
6.2.1 Генератор аэрозоля
Описание генератора аэрозоля приведено в 5.2.2.
6.2.2 Трубки
Применяют трубки из токопроводящего материала (нержавеющая сталь, кремний-углеродное во
локно и т. д.), чтобы свести к минимуму потери частиц из-за электростатического осаждения. Использу ют
короткие трубки для сведения к минимуму потерь частиц в результате диффузии. Линии отбора проб выше
и ниже по потоку должны быть номинально идентичными по геометрии и материалу.
Линии отбора проб выше и ниже по потоку номинально должны быть геометрически подобны и
изготовлены из одного материала.
6.2.3 Классификатор дифференциальной электрической подвижности частиц
6.2.3.1 Принцип действия и технические характеристики
САДЭП состоит из двухполюсного зарядного устройства для нейтрализации зарядов на частицах,
блока контроля потока и напряжения, КДЭП (см. рисунок 3), который разделяет частицы на основе их
электрической подвижности, детектора частиц, соединительных трубок и компьютера с подходящим
программным обеспечением. КДЭП должен обеспечивать классификацию частиц в диапазоне разме ров
от 3 до 30 нм и выдерживать приемочные испытания в соответствии с требованиями 7.2. Если в состав
прибора входит однополюсное зарядное устройство, то необходимо уточнить у изготовителя
устройства рабочий диапазон размеров частиц во избежание погрешностей, связанных с получением
многозарядных частиц. Также следует учитывать потери в результате диффузии для мельчайших ча
стиц с размером, принадлежащим к рассматриваемому диапазону.
Примечание — Более подробная информация приведена в
ГОСТР 8.775.
Ниже приведены основные принципы работы КДЭП.
Поток аэрозольных частиц, попадая в прибор, движется внутри полого цилиндрического электро
да. Между стенками этого (внешнего) электрода и внутренним цилиндрическим электродом поддержи
вается радиальное электрическое поле. По мере продвижения частиц под действием поля они притя
гиваются к центральному электроду и удаляются через отверстия в нем.
Для движения мелких частиц к центральному электроду необходимо слабое электрическое поле,
чем крупнее частицы, тем сильнее должно быть поле. С помощью регулировки напряженности элек
трического поля можно добиться притяжения к центральному электроду частиц известного размера и
их удаления для дальнейших измерений. Таким образом, при каждом заданном напряжении могут быть
выделены частицы с размерами в узком диапазоне. Размах диапазона, в основном, определяется кон
струкцией прибора и степенью однородности потока в нем, геометрией и равномерностью воздушного
потока в устройстве. Меняя напряжение или напряженность электрического поля, может быть опреде
лено число частиц разного размера в пробе и их распределение по размерам.
С другой стороны, поскольку КДЭП разделяет частицы в соответствии с их электрической подвиж
ностью, известное число зарядов на частице может быть использовано для отделения монодисперсных
частиц от полидисперсного аэрозоля. Для этого сначала получают контрольный аэрозоль, а затем на
правляют его в нейтрализатор, на выходе которого получают аэрозоль с равновесным больцмановским
распределением зарядов. В этом случае в аэрозоле будут преобладать частицы, несущие один заряд (бо
лее подробная информация приведена в 7.3.2). Распределение частиц по размерам можно регулировать
таким образом, чтобы необходимый размер монодисперсных частиц принадлежал к правой части моды
распределения (см. 8.2.13). В подобных тщательно контролируемых условиях можно использовать КДЭП
для классификации монодисперсных частиц размером в диапазоне от 20 до 500 нм (см.
ГОСТ Р 8.775).
КДЭП, обеспечивающий реализацию методик, установленных в настоящем стандарте, должен
обеспечивать разделение и получение монодисперсных частиц с размером в диапазоне от 20 до 500 нм с
геометрическим стандартным отклонением менее 1,10. Как правило, разрешающая способность КДЭП
определяется отношением расхода воздуха в оболочке к расходу аэрозоля в КДЭП. Высокое значение
этого отношения позволяет точнее определять размер частиц и избежать чрезмерного диффузионного
расширения распределения частиц по размерам, что дает более высокую степень монодисперсности
аэрозоля на выходе КДЭП (см. [3]). Было показано, что отношение расхода в оболочке к расходу аэро
золя, составляющее не менее 5, обеспечивает приемлемую разрешающую способность в исследуемом
диапазоне размеров. Подробное описание технических требований к подходящим устройствам не вхо
дит в область применения настоящего стандарта.
7