[发明专利]多分散性粉体荷质比的测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种多分散性粉体荷质比的测量装置及测量方法，所述多分散性粉体荷质比的测量装置包括一取样器、一流体化床及一垂直串联排列的法拉第筒组，所述取样器与所述法拉第筒组连通，所述取样器从所述流体化床中采集带电粉体样品后送入所述法拉第筒组中；其中，所述法拉第筒组包括：至少一第一法拉第筒和一接地的第二法拉第筒，所述第二法拉第筒位于所述法拉第筒组的最末位置。通过测量垂直串联排列的法拉第筒组中每个法拉第筒的内筒上的粉体的质量和电荷，从而获得粉体平均荷质比作为测量得到的多分散性粉体荷质比。基于本发明设计的测量装置可以有效地分离并测量双极性带电粉体的电荷分布，从而获得多分散性粉体的荷质比。

技术领域

本发明涉及静电测量技术领域，特别涉及一种多分散性粉体荷质比的测量装置及测量方法。

背景技术

粉体物料在生产、输送过程中，会带上可观的静电荷。若静电荷及其相关的静电放电，会引起燃烧、爆炸等灾害事故。为了防治这种静电灾害，测量带电粉体的带电极性及带电量(粉体荷质比)成为静电安全技术领域最基本的技术要求。

经确认，多分散性粉体混合物展现出带有双极性电荷的性质。随着多分散性粉体混合物的种类与产品越来越多，使得多分散性粉体的静电荷测量已成为国内外的研究热点。多分散性粉体的静电荷测量不仅涉及静电安全技术，也涉及静电应用技术。这些粒子的电荷分布以及荷质比，对粒子的工业应用特性，扮演了重要的角色；此外，对于静电应用领域，例如，静电喷漆，静电涂覆，电摄影，电子成像，静电除尘技术，都有重要意义。以静电涂覆为例，由于双极性粉体粒子的存在，会降低涂覆淀积效率。另如电摄影领域，错误的调色剂的带电极性，会使复印件、打印件出现背景污染。再如粉体加工领域，带电粉体的双极性，会使粉体生产过程、应用过程中出现粉体阻塞、熔融、静电放电、甚至引起火灾爆炸。因此，精确测量多分散性粉体的带电极性及带电多寡，无疑意义巨大。

目前，应用最广泛的测量粉体带电极性的方法是采用法拉第筒(又称法拉第室)测量。具体的，把少量的粉体粒子送进法拉第筒，测试内筒上的电压即可获得粉体粒子的电荷量。但是，法拉第筒只适用于带有单极性电荷的粉体粒子，却不能测试带双极性电荷的粉体粒子。粉体的双极性粒子会使法拉第筒的测试误差大大增加。因此，如何检测双极性粒子的电荷及带电量级，成为技术突破的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多分散性粉体荷质比的测量装置及测量方法，以解决基于现有技术无法实现对多分散性粉体的荷质比的测量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多分散性粉体荷质比的测量装置，所述多分散性粉体荷质比的测量装置包括：一取样器、一流体化床及一垂直串联排列的法拉第筒组，所述取样器与所述法拉第筒组连通，所述取样器从所述流体化床中采集带电粉体样品后送入所述法拉第筒组中；其中，所述法拉第筒组包括：至少一第一法拉第筒和一接地的第二法拉第筒，所述第二法拉第筒位于所述法拉第筒组的最末位置。

可选的，在所述的多分散性粉体荷质比的测量装置中，每个第一法拉第筒和所述第二法拉第筒均包括内筒和外筒；其中，所述第一法拉第筒的内筒和外筒的顶部和底盖均开设有孔；所述第二法拉第筒的内筒和外筒的顶部均开设有孔；所有第一法拉第筒的内筒和外筒的顶部和底盖开设的孔与所述第二法拉第筒的内筒和外筒的顶部都开设的孔共同构成所述法拉第筒组的沿垂直方向串联的通路。

可选的，在所述的多分散性粉体荷质比的测量装置中，所述第一法拉第筒的内筒的顶部开设的孔的孔径为105cm，所述第一法拉第筒的内筒的底盖开设的孔的孔径为70cm；所述第一法拉第筒的外筒的顶部开设的孔的孔径为142cm，所述第一法拉第筒的外筒的底盖开设的孔的孔径为70cm；所述第二法拉第筒的内筒的顶部开设的孔的孔径为105cm，所述第二法拉第筒的外筒的顶部开设的孔的孔径为142cm。