Kondensationskerndetektor
Die Erfindung betrifft einen Kondensationskerndetektor, insbesondere einen solchen zur Detektion der in einem bestimmten Grössenbereich liegenden Kondensationskerne.
Als Kondensationskerne werden allgemein kleine, in der Luft schwebende Partikel bezeichnet, an denen ein fluides Medium, wie beispielsweise Wasser, zu Tropfen kondensieren kann. Die Kondensationskerne können mikroskopische oder submikroskopische Partikel mit Radien von 10-4 bis 10-8 cm sein. Innerhalb dieses allgemeinen Bereiches liegt der numerisch bedeutendste Anteil der Kerne in einem Bereich von ungefähr 2,5 10-7 bis 10-5 cm.
Wegen der geringen Grösse dieser Kerne ist ihre Auffindung und Messung mit grossen Schwierigkeiten verbunden, weil es sich sowohl um Partikel im mikroskopischen als auch im submikroskopischen Gebiet handelt. Dementsprechend besitzen die bekannten Methoden der Lichtadsorption und Lichtstreuung keinen Wert für die Messung der Kerne selbst, da diese relativ zur Wellenlänge des sichtbaren Lichtes klein sind. Dementsprechend wurden Methoden entwickelt, die auf die charakteristische Eigenschaft der Wirkung als Kern bei der Wassertropfenbildung ansprechen. Bei der Wasserkondensation an den Kernen bilden sich Wassertröpfchen, die um mehrere Zehnerpotenzen grösser sind als die Kerne, so dass die bekannten Messverfahren angewendet werden können.
Der Mechanismus bei der Kondensation von Wasserdampf an derartigen Kernen hängt sowohl von der herrschenden relativen Luftfeuchtigkeit als auch von der Grösse bzw. dem Radius der Kerne ab.
Wenn die Feuchtigkeit eines Gases oder einer Luftmasse den Wert 100% erheblich überschreitet, das heisst übersättigt wird, wie dies beim plötzlichen Abkühlen mindestens eines Teiles des Gases eintritt, liegen instabile Bedingungen vor und die Kondensation führt zu einer Wasserablagerung an den Kernen in Richtung auf einen Gleichgewichtszustand. Die Wasserabscheidung an den Kernen dauert so lange an, bis die Gasfeuchtigkeit einen neuen Gleichgewichtswert entsprechend einer 100 % eigen relativen Feuchtigkeit für die dann herrschende Temperatur erreicht.
Die Beziehung zwischen relativer Feuchtigkeit und Partikelgrösse ist für den Beginn der Kondensation an allen Partikeln, die eine bestimmte kritische Grösse aufweisen, massgeblich und in der folgenden Tabelle wiedergegeben: kritische Grösse (Radius) relative Feuchtigkeit cm % 10-7 350 10-6 112 10- 101 10-a 100,1
Die Beziehung zwischen Partikelgrösse und relativer Feuchtigkeit gemäss dieser Tabelle zeigt, dass durch Regelung der in einem zur Kernauffindung dienenden Messgerät (Kerndetektor) vorherrschenden Übersättigung eine genaue Erfassung des innerhalb eines Grössenspektrums aufgefundenen und gemessenen Anteiles möglich ist.
In jüngster Zeit sind umfassende Untersuchungen zur Bestimmung der für die Kondensationskernbildung bestimmenden Bedingungen und zur Auffindung praktischer Anwendungszwecke der gewonnenen Erkenntnisse angestellt worden. Es zeigte sich, dass eine erstaunlich grosse Anzahl menschlicher Tätigkeiten, insbesondere industrielle Prozesse, erheb liche Mengen von Kondensationskernen erzeugen. Die Analyse der bei diesen Prozessen entstehenden Kondensationskerne liefert sehr genaue und empfindliche Messgrössen für den Ablauf dieser Prozesse. Es zeigte sich, dass die dabei gewonnenen Informationen die Überwachung derartiger Industrieverfahren ermöglichen.
Bei der Anwendung der Kondensationskernanalyse für die Überwachung solcher Verfahren zeigte es sich jedoch, dass die frisch entstandenen Kerne (jungfräuliche oder Primärkerne) die herrschenden Bedingungen am genauesten wiedergeben. Diese Kerne im Primärstadium weisen jedoch überwiegend einen Radius von 10-6 cm und darunter auf. Bei der Alterung der frisch erzeugten Kerne verbinden sich diese bzw. koagulieren mit anderen Kernen unter Bildung grösserer Agglomerate, die gewöhnlich einen Radius von 10-4 bis 10-6 cm besitzen. Da die Vorrichtungen zur Messung von Kondensationskernen in erster Linie die Gesamtzahl der Kerne oberhalb einer bestimmten Grösse angeben, ist es wesentlich, den Teil des Messwertes auszuschalten, der von den grösseren Partikeln stammt.
Diese grösseren Partikel stellen die Umgebungsbedingungen dar und verdekken die kleineren Kerne, welche in erster Linie für die Überwachung des die Kerne erzeugenden Vorganges wesentlich sind. Dies bedeutet, dass ein möglichst grosser Wert für das Verhältnis von Messsignal zu Störsignal günstig ist, weil dadurch auch kleine Abweichungen der Stärke des Messsignals erfasst werden können.
Die Erfindung soll nun einen Kondensationskerndetektor ermöglichen, wobei ein Einfluss auf Grund des Störpegels (background) praktisch ausgeschaltet ist.
Der erfindungsgemässe Kondensationskerndetektor besitzt eine Kammer und Mittel zur periodischen Einführung von kernhaltigen Gasproben in dieselbe, Mittel zur Expansion aufeinanderfolgender Proben und Mittel zur Anzeige der Dichte des durch die Expansion erzeugten Nebels, und ist gekennzeichnet durch ein zyklisch arbeitendes Ventilsystem zur Expansion aufeinanderfolgender Proben in der Kammer auf verschiedene Expansionsgrade, sowie durch Mittel zur Anzeige der Dichtendifferenzen des bei jeder Probe erzeugten Nebels. Fernerhin können zwei Quellen für verschiedene Unterdrucke vorgesehen sein, wobei die Ventile diese Quellen abwechselnd mit der Kammer zur Expansion der Gasprobe auf verschiedene Expansionsgrade verbinden.
Die Erfindung soll anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Kurve, welche das Verhältnis von Signalstärke zu Störpegel wiedergibt,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Detektors, teilweise im Schnitt,
Fig. 3 eine Teilansicht der Expansionskammer und des Ventilsystems der Vorrichtung von Fig. 2, teilweise im Schnitt,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Ventilrotors von Fig. 3,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ventilrotors von Fig. 3,
Fig. 6 einen Schnitt des Ventilrotors nach 6-6 von Fig. 4,
Fig. 7 einen anderen Schnitt des Ventilrotors nach 7-7 von Fig. 4,
Fig. 8 einen Schnitt des Ventilrotors nach 8-8 von Fig. 5.
Die in Fig. 1 gezeigte Kurve erläutert in allgemeiner Weise die Verteilung der Partikel bezüglich ihrer Grösse in der Nähe einer Kernbildungsstelle, z. B. einem überwachten Verfahren. Die Kondensationskerndetektoren der erwähnten Art messen nicht die Partikel einer bestimmten Grösse, sondern alle Partikel oberhalb einer bestimmten kritischen Grösse, die durch den maximalen Grad der erzielten Übersättigung gegeben ist. Dies hat zur Folge, dass die der Partikel entsprechenden Messsignale keine Auskunft über die Grössenverteilung der aufgefundenen Partikelmenge geben. Dementsprechend sind keine Aussagen darüber möglich, welcher Teil des Messwertes den aufschlussreichen Primärkernen und welcher Teil den gealterten Kernen entspricht. Fig. 1 stellt in graphischer Weise die ungefähre Konzentration der Partikel für verschiedene Partikelgrössen dar.
Auf der Ordinate von Fig. 1 ist die Anzahl der Partikel aufgetragen, die oberhalb einer bestimmten Grösse liegen und kann als Partikelzahl pro cm3 angegeben werden. Auf der Abszisse ist der Partikelradius in cm aufgetragen.
Die Kurve aa in Fig. 1 gibt die gesamte für einen gegebenen Übers ättigungsgrad gemessene Partikelmenge wieder und umfasst sowohl die frischgebildeten Kondensationskerne als auch die alten Störpartikel.
Die Kurve bba stellt die Störpartikel dar, während die Kurve cc die Primärkerne wiedergibt, die bezüglich ihrer Zahl oder Konzentration erfindungsgemäss bestimmt werden sollen. Die Kurve aa entspricht natürlich der Summe der Amplituden der Kurven bba und cc.
Die Kurve bb zeigt, dass die älteren oder Störpartikel hauptsächlich Radiuswerte von 10-6 bis 10-4 aufweisen. Dies ist ohne weiteres daraus zu ersehen, dass die Kurve bb an allen, den kleineren Kernen entsprechenden Punkten flach verläuft. Die Kurve cc anderseits zeigt, dass die frisch gebildeten Kerne, deren Menge erfasst werden soll, hauptsäch lich einen Radius zwischen 10-c ; und 10-7 cm auf- weisen. Dies ist in gleicher Weise zu begründen, das heisst durch den flachen Verlauf der Kurve an den Punkten, welche den kleineren Kernen entsprechen.
Wenn beispielsweise eine Gasprobe so expandiert wird, dass ein ausreichender Übersättigungsgrad zur Kondensation an allen Partikeln mit einem Radius von über 10-7 cm führt, kann ein entsprechender Detektor einen elektrischen Impuls erzeugen, dessen Grösse anzeigt, dass die Gesamtpartikelzahl pro -Vo- lumeneinheit der durch Punkt 1 auf der Kurve aa angedeutete Wert ist. Die Zahl der durch den Punkt 1 auf der Kurve aa dargestellten Partikel ist die Summe der Störpartikel, entsprechend Punkt 4 auf der Kurve bba, und der Primärkerne, dargestellt durch den Punkt 5 auf der Kurve cc.
Wenn dann bei der nächsten folgenden Probe der Übersättigungsgrad erniedrigt wird, so dass an allen Partikeln mit einem Radius von über 1e6 cm kondensiert wird, erhält man für die Gesamtpartikelzahl einen geringeren Wert, durch Punkt 2 auf der Kurve aa angedeutet. Dieser Punkt entspricht wieder der Summe aller vorhandenen Partikel einschliesslich der Primärkerne und der Störkerne. Wie aus den Kurven bba und cc zu ersehen ist, sind jedoch bei einem Radius von 10-6 cm die meisten der frischgebildeten Kerne nicht erfasst, da praktisch alle Primärkerne unter dieser kritischen Grösse liegen. Dementsprechend ist der Wert von Punkt 2 auf Kurve aa fast ausschliesslich durch die Störpartikel bedingt.
Wenn dann diese beiden Werte subtrahiert werden, entspricht die Differenz der Werte zweier aufeinanderfolgender Proben der Zahl von Partikeln mit einem Radius von 10-6 bis 10-7 cm. Wie in der Kurve angedeutet, umfasst dieser Bereich praktisch nur die frisch gebildeten Kondensationskerne, die am meisten Aufschluss über den sie erzeugenden Prozess geben. Dementsprechend ist das so erhaltene Diffe renzsignal praktisch ausschliesslich auf das Signal zurückzuführen, welches den frisch gebildeten Kernen entspricht, und jede Anderung der Stärke dieses Signals weist auf eine Veränderung des die Kerne bildenden Prozesses hin.
Dementsprechend kann durch alternierende Expansion aufeinanderfolgender Proben auf verschiedene Expansionsgrade und dementsprechend verschiedenen Übersättigungsgraden durch kontinuierliche Subtraktion der erhaltenen Messwerte die Ver änderung der Zahl der Primärkerne pro Volumencinheit sehr genau überwacht werden. Aus diesem Grund ist eine derart arbeitende Messvorrichtung selbst gegen geringe Veränderungen der Partikelzahl ausserordentlich empfindlich, weil auch minimale Abweichungen angezeigt und nicht durch die älteren Störkerne verdeckt werden.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kondensationskerndetektors gemäss der Erfindung dargestellt. Er besitzt eine längliche Expansionskammer 1, in welche die kerntragenden Gasproben, wie z. B.
Luft, periodisch eingeführt und so expandiert werden, dass sie Wolken bzw. Nebel aus feinen Tropfen bilden. Eine Glühlampe 2 oder eine ähnliche Strahlungsquelle ist an einem Ende der Expansionskammer vorgesehen und erzeugt einen Strahl, welcher mittels eines in der Expansionskammer vorgesehenen opti schen System 3, das in Fig. 3 genauer dargestellt und unten erläutert ist, diese Kammer durchquert. Eine auf Strahlung ansprechende Vorrichtung 4, wie z. B. eine photoelektrische Zelle oder ein Sekundärelektronenvervielfacher, ist am anderen Ende der Expansionskammer vorgesehen und fängt das Licht auf, welches in der Expansionskammer bei der periodischen Bildung des Tröpfchennebels gestreut wird.
Das in der Kammer angeordnete optische System ist so beschaffen, dass in Abwesenheit eines Nebels in der Kammer kein Licht auf die strahlungsempfindliche Vorrichtung 4 fällt. Dies ist im Zusammenhang mit Fig. 3 weiter unten beschrieben. Nur beim Auftreten von Nebel wird Licht gestreut und trifft auf die strahlungsempfindliche Vorrichtung 4. Das auf die Vorrichtung 4 auftreffende Streulicht löst ein periodisches elektrisches Signal aus, dessen Grösse eine Funktion der Zahl der vorhandenen Kondensationskerne ist.
Der Ausgang des Strahlungsanzeigers 4 ist mit dem Eingang eines Verstärkers, wie z. B. eines Wechsel stromverstärkers 5, über ein RC-Glied 6 und einen Kondensatoren und Widerstände enthaltenden 120 Hz-Filter 7 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 5 ist alternierend mit zwei Voltmetern 8 und 9 für Spitzenanzeige (in der Zeichnung als Schemablock eingetragen) über einen synchron laufenden Kommutatorschalter 10 verbunden. Die Voltmeter 8 und 9 für Spitzenanzeige sind so geschaltet, dass sie gemeinsam ein ihrem Differenzwert entsprechendes Signal erzeugen, das von einem Anzeigegerät 11, beispielsweise einem Voltmeter, einem Bandschreiber oder ähnlichem Gerät, aufgenommen wird. Der genaue Aufbau und die Arbeitsweise des synchron laufenden Schalters 10, und der Voltmeter 8 und 9 wird im Zusammenhang mit dem in Fig. 2 dargestellten Ventil- bzw.
Drehschiebersystem näher erläutert.
Mit der Expansionskammer 1 gekuppelt ist eine Vorrichtung, welche den periodischen Einlass der kernhaltigen Gasproben in die Kammer und deren folgende Expansion ermöglicht. Dazu dient ein Ventilsystem 21, welches aus einem ersten Ventilteil A und einem zweiten Ventilteil B besteht. Diese rotierende Steuervorrichtung ist in den Fig. 3 und 4 näher erläutert. Ihre Funktion besteht allgemein gesprochen darin, den periodischen Einlass der Gasproben in die Kammer 1 und die folgende Expansion zur Erzeugung des Tröpfchennebels zu regeln. Die rotierende Steuerung 21 besteht, wie weiter unten genauer beschrieben ist, aus einem mit einer Bohrung versehenen zylindrischen Ventilkörper und einem darin angeordneten Rotor, welcher über die Welle 22a von einem Motor 22 angetrieben wird.
Der Rotor der Steuereinrichtung 21 besitzt eine Reihe von zurückgesetzten Teilen oder Ausnehmungen, welche eine Ventilfunktion ausüben. Der rotierende Ventilteil A ist mit einer Eingangsleitung 23 verbunden und regelt die periodische Einführung der Gasproben in die Kammer. Der Steuerteil B ist mit einer Ausgangsleitung 24 verbunden und ermöglicht die periodische Expansion der Gasproben in der Kammer derart, dass Tröpfchennebel entsteht.
Ebenfalls mit der Eingangsleitung 23 ist ein Befeuchter 25 verbunden, welcher die Proben auf eine 100Sige relative Feuchtigkeit bringt. Als Befeuchter 25 kann eines der zahlreichen bekannten Geräte dieser Art verwendet werden, das beispielsweise aus einem verschlossenen Behälterteil besteht, der mit Dochten versehen ist, die in einen Wasserbehälter eintauchen. Die Gasproben werden zwischen den Dochten auf einer Seite einer Trennwand durch ein Loch in derselben nach unten geführt und auf der anderen Seite zurückgeleitet. Auf diese Weise werden die Gasproben in dem Befeuchter auf 100%ige Feuchtigkeit gebracht.
Es können natürlich auch andere Befeuchter, z. B. ein wasserflaschenartiger Befeuchter, verwendet werden, bei welchem die Gasproben durch einen Flüssigkeitsbehälter perlen und dabei befeuchtet werden.
Es kann auch wünschenswert sein, den Befeuchter 25 nahe der Expansionskammer 21 anzuordnen, um eine störende Temperaturdifferenz zwischen dem Befeuchter und der Expansionskammer zu vermeiden.
Mit der Ausgangsleitung 24 der Steuerung 21 ist eine Vorrichtung gekuppelt, welche aufeinanderfolgende Proben in verschiedenem Masse expandiert, so dass verschiedene Teile des Grössenspektrums der Kondensationskerne erfassbar werden. Zu diesem Zweck ist ein mit halber Geschwindigkeit arbeitendes Ventil 26 vorgesehen. Das Ventil 26 ist ein Drehventil und wird in den Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Seine Funktion besteht darin, zwei Orte mit verschiedenem Unterdruck abwechselnd über das Ventil 21 mit der Kammer 1 zu verbinden. Das Drehventil 26 besteht, wie weiter unten genauer beschrieben, aus einem mit Bohrung versehenen zylindrischen Ventilkörper und einem Rotor, welcher durch den Motor 22 angetrieben ist, der ebenfalls den Rotor von Ventil 21 antreibt. Der Rotor von Ventil 26 ist mit dem Antriebsmotor 22 über ein geschwindigkeitsverringerndes Getriebe 27 verbunden, das den Rotor von Ventil 26 mit der halben Geschwindigkeit des Ventils 21 antreibt, so dass das Ventil 21 für jeden Arbeitszyklus von Ventil 26 seinerseits zwei Arbeitszyklen ausführt.
Das Ventil 26 besitzt zwei Eingangsleitungen 28 und 29 und ist so gebaut, dass die Leitung 24 während einer Hälfte des Arbeitszyklus von Ventil 26 mit der Eingangsleitung 28 verbunden ist, während bei der anderen Hälfte des Zyklus eine Verbindung mit der Eingangsleitung 29 erfolgt. Da, wie oben ausgeführt, das Ventil 21 für jeden Arbeitszyklus des Ventils 26 zwei Arbeitszyklen durchläuft, wird das Ventil 21 während aufeinanderfolgender Arbeitszyklen über das Ventil 26 abwechselnd mit den Leitungen 28 und 29 verbunden.
Gekuppelt mit dem auf halbe Geschwindigkeit laufenden Ventil 26 sind die Eingangsleitungen 28 und 29, die mittels der Ventile 26 und 21 bei aufeinanderfolgenden Proben des in der Kammer 1 befindlichen gasförmigen Mediums zwei verschiedene Expansionsgrade bewirken. Die Eingangsleitung 28 ist über eine Verengung oder Drossel 32 und eine Wasserfalle (nicht gezeigt) mit einer Pumpe 31 verbunden. Die Pumpe 31 setzt die Leitung 28 unter einen Unterdruck, der mittels des in der Leitung 33 vorgesehenen Steuerventils 30 geregelt wird. Das Ventil 30 kann so eingestellt werden, dass der Druck in der Leitung der Pumpe 31 auf einem bestimmten Druckdifferenzwert gegenüber dem in der Leitung 33 herrschenden atmosphärischen Druck gehalten wird.
Dieser Unterdruck bewirkt über die beiden Ventile eine Ausdehnung der Gasproben in Kammer 1 entsprechend dem durch das Ventil 30 bestimmten Druck und damit eine schnelle druckabhängige Expansion.
Das Regelventil 30 kann ein für diesen Zweck bekanntes Ventil sein. So kann beispielsweise eine Federkraft, welche gegen einen Dichtungsring oder eine Scheibe wirkt, den Luftdruck der Leitung 33 ausgleichen. Wenn der durch die Pumpe erzeugte Druck gegenüber dem Atmosphärendruck zu gering ist, fliesst Luft aus der Leitung 33 in die Pumpenleitung und bringt die Druckdifferenz am Ventil 30 auf den vorbestimmten Wert.
Auf diese Weise wird ein konstantes Druckgefälle aufrechterhalten und ermöglicht die Einhaltung eines bestimmten Expansionsgrades für gegebene Proben. Bei Anwendung druckabhängiger Expansionen ist die Aufrechterhaltung eines konstanten Druckgefälles für einen geeigneten Expansionsgrad und eine entsprechende Übersättigung zur Kondensation an den Kernen im entsprechenden Grö ssenbereich erforderlich. Da in der beschriebenen Apparatur alternierende Proben verschiedenen Expansionsgraden ausgesetzt werden, weil Kerne in verschiedenen Teilen des Grössenbereiches erfasst werden sollen, und dazu die Werte zur Bestimmung der Partikelzahl in einem gegebenen Teil des Grössenbereiches subtrahiert werden, ist es wichtig, dass für die verschiedenen Proben das Druckgefälle genau eingehalten wird.
Die Leitung 29 ist in ähnlicher Weise über eine Drossel 36 mit der Pumpe 31 verbunden, so dass die Kammer 1 über das Ventil 26 unter einen anderen Unterdruck gesetzt werden kann. Eine mit einem Regelventil 34 verbundene Eingangsleitung 37 lässt eine geringe Luftmenge in das Ventil eintreten, für den Fall, dass der von der Pumpe erzeugte Druck zu gering ist. Selbstverständlich ist das Regelventil 34 so eingestellt, dass der über die Leitung 29 auf das Ventil 26 einwirkende Druck einen anderen Wert hat als der Druck in Leitung 28.
In synchronem Betrieb mit den Ventilen 21 und 26 arbeitet ein Kommutator-oder Wendeschalter 10, welcher den Ausgang des Wechselstromvervielfachers 5 abwechselnd mit einem der auf Spitzenwert ansprechenden Voltmeter 8 und 9 verbindet. Auf diese Weise wird das von der lichtempfindlichen Vorrichtung 4 periodisch erzeugte Signal für einen Expansionsgrad zu einem Spitzenvoltmeter geführt, während das den anderen Expansionswert entsprechende periodische Signal zum anderen Spitzenvoltmeter gelangt. Dementsprechend ergibt das eine Spitzenvoltmeter ein Signal, welches der Zahl der störenden Kondensationskerne und dem Messsignal entspricht, während das andere Spitzenvoltmeter nur die Störkerne erfasst.
Durch Subtraktion dieser beiden Signale kann am Voltmeter 11 eine Anzeige erhalten werden welche der Partikelzahl entspricht, die in dem für die Primärkerne charakteristischen Grössenbereich liegt.
Der Wendeschalter 10 ist durch die gemeinsame Antriebswelle 22a angetrieben und besitzt halbzylindrische Teile 12 und 13, welche durch eine Isolation
14 getrennt sind. Die halbzylindrischen Teile 12 und
13 sind jeweils mit einem Paar Schleifringe 17 und
16 verbunden, so dass eine kontinuierliche elektrische Verbindung entsteht. Ein Bürstenpaar 18 und 19 wirkt mit den Schleifringen 16 und 17 zusammen. Die Bürsten 18 und 19 sind ihrerseits jeweils mit den Eingängen der Spitzenvoltmeter 9 und 8 verbunden.
Eine Bürste 15 schleift auf den zylindrischen Kommutatorsegmenten 12 und 13. Die Bürste 15 ist ihrerseits über einen Gleichstromausgleichskreis 20 mit dem Ausgang des Verstärkers 5 verbunden. Da der Wendeschalter 10 durch die Welle 22a, die ebenfalls die Ventile 21 und 26 bewegt, angetrieben ist, wird der Ausgang des Verstärkers 5 abwechselnd für aufeinanderfolgende Arbeitsphasen vom Ventil 21 mit den Spitzenvoltmetern 8 und 9 verbunden. Auf diese Weise wird das vom strahlungsempfindlichen Gerät 4 periodisch erzeugte elektrische Signal für aufeinanderfolgende Proben des in der Kammer 1 expandierten gasförmigen Mediums abwechselnd den beiden Spitzenvoltmetern zugeführt.
Der Gleichstromausgleichskreis 20 ist in Serie zwischen dem Ausgang des Verstärkers 5 und dem Wendeschalter 10 geschaltet und dient zur Löschung aller Signale, welche durch die Gleichstromkomponente des durch den Verstärker fliessenden Anodenstroms ausgelöst sind. Demzufolge ist die im Ausgangsvoltmeter entstehende Anzeige unabhängig von Fehlern, welche durch die Gleichstromkomponente des Anodenstroms im Gleichstromverstärker 5 bedingt sind.
Das Ausgangssignal läuft vom Spitzenvoltmeter 8 über einen Spannungsteiler 35, der einen veränderlichen Abnehmer besitzt, zu dem Voltmeter 11. Auf diese Weise kann eine Empfindlichkeitsregulierung entsprechend dem Verhältnis der auf zwei folgende Proben ausgeübten Expansionsdrucke vorgenommen werden.
Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung ist derart, dass ein genauer und bestimmter Arbeitszyklus, in welchem verschiedene Expansionsgrade auf aufeinanderfolgende Proben wirken, definiert ist. Die erste zu untersuchende Probe gelangt in den Befeuchter 25, wo sie bei Kammertemperatur auf 100% relative Feuchtigkeit gebracht wird. Dies geschieht während eines als Spülung bezeichneten Teils der Arbeitsphase der Steuerung 1. Zu diesem Zeitpunkt ist das Drehventil A geöffnet und das Ventil B teilweise offen, so dass die Pumpe 31 das gasförmige Medium vollständig durch das System zieht der gesamte Teil der vorangehenden Probe entfernt und die neue Probe in die Expansionskammer gebracht wird. Die befeuchtete Luft aus der Kammer 25 gelangt durch das Ventil A in die Expansionskammer 1.
Zu diesem Zeitpunkt -steht Ventil 26 derart, dass beispielsweise eine Verbindung zwischen der Eingangsleitung 28 und der Leitung 24 besteht.
Während des nächsten Teils des Arbeitszyklus, der als Füllung bezeichnet wird, schliesst das Ventil B und unterbricht den Ausfluss aus der Expansionskammer 1. Ventil A ist jedoch immer noch offen, so dass der Gasstrom andauert, bis der Einlassdruck erreicht ist.
Die nun einsetzende Ruhestellung des Arbeitszyklus ermöglicht das Einstellen der Gleichgewichtsbedingungen der Gasprobe in der Kammer. Dementsprechend schliesst Ventil A, während das vorher geschlossene Ventil B weiterhin geschlossen bleibt, so dass sich die Wirkung der Ventile uberlagert. Während dieser Ruhestellung im Arbeitszyklus erreicht die Gasprobe in der Expansionskammer ihren Gleichgewichtszustand. Gleichzeitig gelangt das Ventil 26 in eine Stellung, bei welcher die Leitung 28, die vorher mit der Leitung 24 verbunden war, geschlossen wird. Nach Beginn der Ruhestellung im Arbeitszyklus bleibt das Ventil 26 in geschlossener Stellung, das heisst weder die Leitung 28 noch die Leitung 29 stehen mit der Leitung 24 in Verbindung.
Das Ventil 26 bleibt in dieser Schliessstellung für 300 seines Zyklus, das heisst für 600 des Arbeitszyklus von Ventil 21. Die Art dieses Überlappens von Ventil 26 ist im Zusammenhang mit den Fig. 3, 5 und 8 am besten zu erkennen und wird weiter unten erläutert.
Der nächste und letzte Teil des Arbeitszyklus ist die Expansionsstellung, während welcher die Gasprobe eine druckabhängige Expansion erleidet, so dass an den Kondensationskernen eines bestimmten Grö ssenbereiches in der Probe Kondensationstropfen gebildet werden. Kurz vor Beginn der Expansionsstellung der Arbeitsphase hat sich das Ventil 26 so weit gedreht, dass die Leitung 29 mit der Leitung 24 und daher über die Pumpe 31 auf einen bestimmten Unterdruck gesetzt wird. Zu Beginn der Expansionsstellung der Arbeitsphase öffnet sich das Ventil B völlig und die Pumpe 31 erniedrigt den Kammerdruck schnell auf den durch die Pumpe, die Drossel 36 und das Regelventil bestimmten Wert.
Die plötzliche adiabatische Ausdehnung kühlt die Luft in der Kammer ab. Die in der Luft enthaltene Wasserdampfmenge, die ursprünglich 100% für die vorher herrschende Temperatur (das heisst 100 % relative Feuchtigkeit) betrug, wird nun auf über 100% des bei der kühleren Temperatur möglichen Wertes steigen. Der dabei erzielte Übersättigungsgrad hängt direkt mit dem auf die Probe einwirkenden Expansionsgrad zusammen, der wiederum von der Druck differenz zwischen Pumpe 31 und den verschiedenen Steuerventilen abhängt. Daher herrscht in der Kammer sofort eine Übersättigung.
Als Resultat dieser Übersättigung kondensiert Wasserdampf an allen Kondensationskernen, die grösser als ein bestimmter kritischer Wert sind, wobei diese kritische Grösse durch den in der Kammer erzielten Obersättigungs- grad für die Erzeugung des Nebels bestimmt ist.
Das durch die Kammer hindurchfallende Licht wird von dem Tröpfchennebel gestreut, so dass ein Teil desselben die sonst unbeleuchtete strahlungsempfindliche Vorrichtung 4 erreicht. Dadurch wird pro Arbeitsphase bzw. Betriebszyklus im Ausgang der strahlungsempfindlichen Vorrichtung ein elektrisches Signal erzeugt. Dieses elektrische Signal ermöglicht eine Messung der vorhandenen Zahl von Kernen mit iiberkritischer Grösse, da das Mass der Lichtstreuung von der Zahl der in der Kammer gebildeten Tröpfchen abhängig ist. Dieses Ausgangssignal wird über den Wendeschalter 10 zu einem der beiden Spitzenvoltmeter geführt.
Es sei angenommen, dass für ein Expansionsverhältnis, welches durch den in Leitung 29 und Reglerventil 34 herrschenden Unterdruck bestimmt ist, der Ausgang des Verstärkers 5 mit dem Spitzenvoltmeter 8 in Verbindung steht, weil die Bürste 15 gerade in Kontaktstellung mit dem Kommutatorsegment 12 und anderseits mit dem Schleifring 17 und der dazugehörigen Bürste 19 in Verbindung steht.
Am Ende der Expansionsstellung und bei Beginn des nächsten Betriebszyklus öffnet sich das Ventil A erneut und leitet die Spülung des nächsten Zyklus unter vollständigem Entfernen der vorangehenden Probe ein. Der Druck in der Kammer steigt wieder an, die Lufttemperatur in der Kammer steigt ebenfalls und die Tröpfchen verdampfen. Das Ventil B ist nur teilweise geöffnet, während Ventil A vollständig geöffnet ist, so dass die Spülung dieses Arbeitszyklus eingeleitet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Leitung 29 über das Ventil 26 mit der Leitung 24 verbunden und die Pumpe zieht die alte Probe aus der Kammer 1 ab. Wie oben beschrieben, führt die Pumpe 31 ausserdem eine neue Probe in die Expansionskammer 1 ein.
Die Ruhestellung des zweiten Betriebszyklus wird dann durch Schliessen von Ventil B und Unterbrechung des Ausströmens aus der Expansionskammer eingeleitet, während immer noch Luft durch Ventil 8 bis zum Erreichen des Einlass druckes in die Kammer strömen kann.
Zu diesem Zeitpunkt des Beginnes der Ruhestellung des Zyklus hat das Ventil 26 die Stellung erreicht, welche die Verbindung zwischen Leitung 29 und Leitung 24 unterbricht. Wie oben beschrieben, tritt nun eine sperrende Überlappung im Ventil 26 ein, so dass weder die Leitung 28 noch die Leitung 29 mit Leitung 24 in Verbindung stehen. Diese Periode erstreckt sich über 300 eines Zyklus von Ventil 26 und über 600 eines Zyklus von Ventil 21.
Am Ende dieses Zyklus und vor Beginn der Expansionsstellung für die zweite Probe nimmt das Ventil 26 eine Stellung ein, in welcher die Leitung 28 mit der Leitung 24 in Verbindung steht und diese mit einer Unterdruckquelle verbindet, wie sie durch die Pumpe 31, die Drossel 32 und das Regelventil 30 dargestellt ist. Kurz nach Einsetzen dieser Wirkung beginnt der Expansionsteil des Arbeitszyklus, das Ventil B öffnet sich und setzt die Probe in Kammer 1 der Einwirkung einer druckabhäng
Eine Abweichung dieser Anzeige zeigt auf eine Ver änderung der Anzahl von Partikeln in diesem bestimmten Grössenbereich an. Auf diese Weise kann das Verhalten der Partikelgruppe innerhalb eines bestimmten Grössenbereichs bestimmt werden, was ausserordentlich wesentliche Rückschlüsse auf den die Kerne liefernden Prozess zulässt.
Durch eine derartige kontinuierliche Subtraktion eines Signals, welches sowohl die Störpartikel als auch die Primärpartikel erfasst, von einem elektrischen Signal, welches nur die Störpartikel erfasst, kann die Zahl der zu messenden Primärpartikel bestimmt werden.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, stellt die Expansionskammer zusammen mit den beiden Drehventilen den Teil dar, welcher die Proben des gasförmigen Mediums periodisch in die Apparatur zieht und welcher aufeinanderfolgende Proben verschiedenen Expansionsgraden unterwirft.
Fig. 3 erläutert eine bevorzugte Ausführungsform der Expansionskammer 1 und der Drehventile 21 und 26, wie sie gemeinsam mit der in Fig. 2 gezeigten Apparatur verwendet werden können. Die zylindrische Kammer 41 ist mit einer Strahlenquelle, wie der Glühlampe 2, ausgestattet, welche in der Nähe des einen Kammerendes angeordnet ist. Am anderen Ende der Kammer 41 ist in Gegenüberstellung eine strahlungsempfindliche Vorrichtung 4 der im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterten Art vorgesehen. Die Kammer 41 besteht aus zwei Kammerteilen 44 und 45, welche mittels einer Wand 46 getrennt sind, durch welche sich eine längliche zylindrische Durchlass öffnung 47 erstreckt. Der Kammerteil 45 umfasst die Nebelkammer, in welcher die Gasproben bis zur Bildung des Tröpfchennebels expandiert werden.
Eine Eingangsleitung 23 und eine Ausgangsleitung 24 sind für die Zuführung der Gasproben und für deren Expansion mittels des mit halber Geschwindigkeit laufenden Ventils und der Pumpe wie in Fig. 2 versehen.
In der Kammer 41 ist ein optisches System angebracht, welches den Strahl derart durch die Kammer führt, dass nur bei Vorhandensein von Tröpfchen in der Nebelkammer 45 Licht auf die strahlungsempfindliche Vorrichtung fällt. Ein Paar Kondensatorlinsen 50 ist am Ende der Kammer 41 nahe der Glühlampe mittels der Linsenfassung 51 befestigt.
Die Kondensatorlinsen 50 bewirken eine Fokussierung des Lichtstrahls und bilden die Lichtquelle auf der Trennwand 46 ab. Eine Trennlinse 52 ist an der Wand des Einlasses der Durchlassöffnung 47 befestigt und projiziert den darauf fokussierten Lichtpunkt durch die Öffnung 47 in die Nebelkammer 45. Da das Licht von der Lichtquelle 2 an der Trennlinse 52 fokussiert wird, wirkt die Linse wie eine an dieser Stelle der Kammer angebrachte Lichtquelle. Auf diese Weise wird in der Nebelkammer 45 ein Lichtkegel erzeugt, welcher den Winkel a einschliesst, wie dies in Fig. 3 angedeutet ist.
Am anderen Ende der Kammer 41 und in der Nähe der strahlungsempfindlichen Vorrichtung 4 ist ein transparentes Fenster 53 vorgesehen, das mit der Fassung 54 befestigt ist und direkt in die Vorderseite der strahlungsempfindlichen Vorrichtung 4 führt. Um sicherzustellen, dass nur das von den Tröpfchen in der Nebelkammer 45 gestreute Licht in die strahlungsempfindliche Vorrichtung 4 gelangt, ist eine kreisförmige Mattsperre 55 an der Vorderseite des Fensters 53 vorgesehen, welche den direkten Lichtweg von der Trennlinse 52 sperrt. Die Lichtsperre 55 ist mittels der Stäbe 56 und 57 an der Fassung 54 befestigt.
Die Innenfläche der Nebelkammer 45 ist in der Umgebung des Fensters 53 mit Gewinde versehen, um Streulicht durch Mehrfachreflexion der einfallenden Strahlen am Eintritt in die strahlungsempfindliche Vorrichtung zu hindern. Der mit Gewinde versehene Teil der Kammer bewirkt eine mehrfache Reflexion des Streulichtes und dadurch dessen Absorption. Das Ende der Kammer 45 kann ausserdem schwarz gestrichen oder mit schwarzem Samt bedeckt sein, um die Reflexion von Streulicht weiter zu vermindern.
Um auszuschliessen, dass irgendein Teil des direkt projizierten Lichtes die Kanten der Sperre 55 trifft, gegen das Fenster 53 gebrochen wird und einen Mess fehler bewirkt, ist es zweckmässig, einen den Winkel b einschliessenden Dunkelkegel innerhalb des den Winkel a einschliessenden Lichtkegels vorzusehen. Der Winkel b des Dunkelkegels ist von solcher Grösse, dass die Kante der Lichtsperre 55 im Dunkeln liegt.
Zu diesem Zweck wird eine kreisförmige Mattscheibe 58 in der Vorderseite der einen in Kammer 44 befindlichen Kondensatorlinse angeordnet. Auf diese Weise wird innerhalb des Lichtkegels ein Dunkelkegel erzeugt, so dass im Bereich der strahlungsempfindlichen Vorrichtung nur das Streulicht wirksam wird. Der im direkten Strahlenweg erleuchtete Winkelbereich ist in Fig. 3 durch den gestrichelten Bereich angedeutet. Es ist zu erkennen, dass als Ergebnis dieses Aufbaues die strahlungsempfindliche Vorrichtung 4 praktisch das gesamte von den Nebeltropfen in Einstrahlrichtung gestreute Licht und nur dieses auffängt. Auf diese Weise wird eine sehr empfindliche Messung der Tröpfchenzahl innerhalb der Nebelkammer 45 ermöglicht.
Das Drehventil 21 dient zur Regelung des Einlasses der Gasproben in die Nebelkammer 45 und zur drauffolgenden Expansion der Proben. Das Ventil 21 besteht aus einem Ventilkörper 61 mit einer zylindrischen Bohrung. Die Eingangsleitung 23 erstreckt sich durch den Ventilkörper 61 und bildet ein erstes Paar von Schleusen 62, welche sich in die Bohrung erstrecken und miteinander einen Winkel von 900 einschliessen. Die Ausgangsleitungen 24 erstrecken sich in ähnlicher Weise durch den Ventilkörper 61 in die Bohrung und bilden ein zweites, im rechten Winkel stehendes Schleusenpaar 63. Innerhalb der zylindrischen Bohrung des Ventilkör pers 61 ist ein Drehzylinder 64 vorgesehen, welcher wie in Fig. 2 mit einer motorgetriebenen Welle 22a verbunden ist.
Fig. 4 zeigt den Rotor 64, welcher an seinem Umfang sich erstreckende zurückgesetzte Teile oder Ausnehmungen aufweist, die mit dem jeweiligen Schleusenpaar bei Drehung des Rotors 64 zusammenwirken. Ein erster zurückgesetzter Teil 66 stellt eine Verbindung zwischen den Schleusen 62 her, wenn er fluchtend mit diesem steht und dabei das Durchströmen der Gasproben in die Nebelkammer 45 durch die Eingangsleitung 23 zulässt. Der zurückgesetzte Teil 66 ist ziemlich breit und umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform einen Winkel von ungefähr 2250, wie dies in Fig. 6 zu erkennen ist, welche einen Schnitt nach 6-6 von Fig. 4 zeigt.
Gegen den zurückgesetzten Teil 66 axial versetzt ist ein zweiter zurückgesetzter Teil, welcher den Durchfluss durch die Ausgangsleitung 24 regelt und die periodische Expansion der Gasproben in der Nebelkammer 45 ermöglicht. Dieser zweite zurückgesetzte Teil besteht aus einem relativ breiten, um den Umfang sich erstreckenden zurückgesetzten Teil 68 und einem relativ schmalen, am Umfang sich erstreckenden Schlitzteil 67, welcher mit dem ersten Teil in Verbindung steht. Wie aus Fig. 4 zu erkennen, erstreckt sich der breite zurückgesetzte Teil 68 bei einer bevorzugten Ausführungsform um ungefähr 900, während der schmale Schlitz 67 einen Winkel von ungefähr 1350 einschliesst.
Die zurückgesetzten Teile 66, 67 und 68 sind so um den Umfang des Rotorkörpers 64 verteilt, dass sie in bestimmten Drehstellungen des Rotors mit den entsprechenden Schleusen 62 und 63 in einem Teil des Zyklus fluchten und in einem anderen Teil des Zyklus nicht fluchten.
Weiterhin ist eine geschwindigkeitsvermindernde Getriebeanordnung 27 vorgesehen, welche aus einem mit der Welle 22a verbundenen Antriebsrad 69 und einem mit einer angetriebenen Welle 65a verbundenen Abtriebsrad 70 besteht. Die geschwindigkeitsvernn- gernde Anordnung 27 bewirkt, dass ein zweites mit halber Geschwindigkeit laufendes Ventil 26 derart arbeitet, dass das Ventil 26 eine Umdrehung für jeweils zwei Umdrehungen des Ventils 21 ausführt. Die Ausgangsleitung 24 aus dem Ventil 21 ist mit dem mit halber Geschwindigkeit laufenden Ventil 26 verbunden und bildet dessen Ausgangsleitung. Das Drehventil 26 verbindet zwei Quellen für Unterdruck alternierend mit der Expansionskammer 45, so dass aufeinanderfolgende Gasproben zwei verschiedenen bestimmten Expansionsgraden unterworfen werden können.
Das Ventil 26 besteht aus einem Ventilkörper 72 mit einer zylindrischen Bohrung. Die Ausgangsleitung 24 aus dem Ventil 21 erstreckt sich durch den Ventilkörper oder Stator 72 und steht mit einem am Umfang sich erstreckenden Schlitzteil 73 des Ventilkörpers in Verbindung. Ein Eingangsleitungspaar 28 und 29 ist axial im Abstand von der Leitung 24 und in einem Winkel von 1800 zueinander vorgesehen und erstreckt sich in ähnlicher Weise durch den Ventilkörper 72 und steht mit dessen Bohrung in Verbindung. Die Leitungen 28 und 29 sind wie in Fig. 2 mit zwei Orten verschiedener Unterdrucke verbunden, welche über einen zurückgesetzten Rotorteil abwechselnd über die Ausgangsleitung 24 und dementsprechend mit der Expansionskammer 1 verbunden sind.
Innerhalb der zylindrischen Bohrung des Ventilkörpers 72 ist ein drehbarer Teil 76 vorgesehen. der mit der angetriebenen Welle 65a fest verbunden ist und von dem Getriebe 27 angetrieben wird. Der Rotor 76 besitzt einen an seinem Umfang sich erstreckenden zurückgesetzten Teil der abwechselnd mit den Eingangsöffnungen 28 und 29 und der Ausgangsleitung 24 fluchtet. Der zurückgesetzte Teil 77 ermöglicht eine Verbindung zwischen der Leitung 28 und der Leitung 24 während etwa der Hälfte des Arbeitszyklus von Ventil 26 und gestattet eine Verbindung zwischen der Leitung 29 und der Leitung 24 durch den Schlitzteil 73 während etwa der restlichen Hälfte des Operationszyklus.
Der zurückgesetzte Teil 77 ist relativ breit und umschliesst gemäss einer bevorzugten Ausführungsform einen Winkel von ungefähr 1500, wie dies in den Fig. 5 und 8 dargestellt ist, wobei letztere einen Schnitt nach 8-8 von Fig. 5 zeigt. Aus der Konstruktion dieses Ventils ergibt sich ohne weiteres, dass die Eingangsleitungen 28 und 29 mit der Ausgangsleitung 24 während 1500 der Umdrehung kommunizieren, weil der zurückgesetzte Teil 77 einen Winkel von ungefähr 1500 einschliesst; ausserdem ergeben sich für jeden Rotationszyklus zwei Perioden von jeweils 300, in welchen weder die Leitung 28 noch die Leitung 29 mit der Ausgangsleitung 24 in Verbindung steht.
Da das Ventil 21 pro Umdrehung von Ventil 26 zwei Arbeitszyklen durchläuft, steht die Leitung 28 ungefähr während eines Arbeitszyklus von Ventil 21 mit der Ausgangsleitung 24 in Verbindung, während die Leitung 29 beim nächsten folgenden Arbeitszyklus von Ventil 21 mit der Ausgangsleitung 24 in Verbindung steht. Auf diese Weise wirken während aufeinanderfolgender Zyklen des Ventils 21 verschiedene Expansionsgrade von den Unterdruckquellen auf die Expansionskammer 1 ein.
Die relativen Stellungen der Ventilrotoren bezüglich ihrer Leitungen sind derart, dass das Ventil 21 während 3000 seines Operationszyklus mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, wobei diese Verbindung während der restlichen 600 aufgehoben ist. Während des nächsten folgenden Arbeitszyklus von Ventil 21 wird eine andere Unterdruckquelle während 3000 dieses Zyklus mit dem Ventil kommunizieren und während der restlichen 600 ohne Einwirkung bleiben. Die Ventilrotoren sind so angeordnet, dass das Ventil 26 die Schliessung bewirkt und dass zu Beginn der Ruheperiode auf die Kammer 1 und das Ventil 21 kein Unterdruck wirksam wird. Kurz vor Beginn der Expansionsperiode bewegt sich das Ventil 26 in eine Stellung, in welcher entweder die Leitung 28 oder die Leitung 29 mit der Leitung 24 in Verbin- mit der Leitung 24 in Verbindung steht und einen dung steht.
Diese Verbindung dauert an, bis das anderen Unterdruck bzw. eine andere Expansion der Ventil 21 einen vollständigen Operationszyklus durch- Probe in der Kammer er 1 bewirkt. In der folgenden läuft und die Ruheperiode für die nächste Probe be- Tabelle sind die relativen Stellungen der verschieginnt. Nun bewegt sich das Ventil in eine Stellung, denen zurückgesetzten Teile und ihrer zugehörigen in welcher beide Leitungen 28 und 29 nicht mehr Leitungen jeweils für die Ventile 21 und 26 bei mit der Leitung 24 fluchten. Vor Beginn der näch- einem vollständigen Arbeitszyklus von Ventil 26 und sten Expansion bewegt sich das Ventil 26 in eine dementsprechend für zwei Arbeitszyklen von Ventil solche Stellung, dass die andere Eingangsleitung nun 21 erläutert.
Ventil 21 Ventil 26
A B Spülung1 offen offen offen
Schlitz 66 fluchtet mit Schlitz 67 fluchtet mit Schlitz 77 fluchtet mit den
Leitung 23. Leitung 24. Leitungen 24 und 28.
Füllung offen geschlossen offen
Schlitz 66 fluchtet mit Schlitze 68 und 67 fluchten Schlitz 77 fluchtet mit den
Leitung 23. nicht mit Leitung 24. Leitungen 24 und 28.
Ruhestellung1 geschlossen geschlossen geschlossen
Schlitz 66 fluchtet nicht mit Schlitze 68 und 67 fluchten Schlitz 77 fluchtet mit keiner
Leitung 23. nicht mit Leitung 24. Leitung. offen
Schlitz 77 gerät in Fluchtung mit den Leitungen 29 und 24 vor
Beginn der Expansionsperiode von
Ventil 21.
Expansion1 geschlossen offen offen
Schlitz 66 fluchtet nicht mit Schlitze 68 und 67 fluchten Schlitz 77 fluchtet mit den
Leitung 23. mit Leitung 24. Leitungen 24 und 29.
Spülung2 offen offen offen
Schlitz 66 fluchtet mit Schlitz 67 fluchtet mit Schlitz 77 fluchtet mit den
Leitung 23. Leitung 24. Leitungen 24 und 29.
Füllung2 offen geschlossen offen Schlitz 66 fluchtet mit Schlitze 68 und 67 fluchten Schlitz 77 fluchtet mit t den
Leitung 23. nicht mit Leitung 24. Leitungen 24 und 29.
Ruhestellung2 geschlossen geschlossen geschlossen
Schlitz 66 fluchtet nicht mit Schlitze 68 und 67 fluchten Schlitz 77 fluchtet mit keiner
Leitung 23. nicht mit Leitung 24. Leitung. offen
Schlitz 77 fluchtet mit den
Leitungen 24 und 28 300 vor
Beginn von Expansionsstellung von
Ventil 21.
Expansion2 geschlossen offen offen
Schlitz 66 fluchtet nicht mit Schlitze 67 und 68 fluchten Schlitz 77 fluchtet mit den
Leitung 23. mit Leitung 24. Leitungen 24 und 28.
Wie aus der obigen Tabelle hervorgeht, wird das entsprechend können Kondensationskerne in verschie Ventil derart betrieben, dass auf die Kammer 1 über denen Bereichen des Grössenspektrums aufgefunden das Ventil 21 alternierende Expansionsgrade einwir- werden. ken. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgende Die den Rotor von Ventil 26 antreibende Welle Proben des zu untersuchenden Gases in der Kammer 65a ist ebenfalls mit dem Wendeschalter 10 gekup1 verschiedenen Expansionen unterworfen und dem- pelt (in dieser Figur nicht gezeigt), der den Ausgang der strahlungsempfindlichen Vorrichtung abwechselnd mit einem oder dem anderen Spitzenvoltmeter verbindet.
Auf diese Weise wird der Schalter syn chrontmit den beiden Ventilen angetrieben, so dass er den Ausgang von dem einen zum anderen Spitzenvoltmeter umlegt, wenn der Expansionsgrad für aufeinanderfolgende Proben wechselt.
Aus dem Obenstehenden ergibt sich, dass die Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung selbst geringer Abweichungen der in einem kritischen Grö ssenbereich liegenden Partikelgrösse, welche wesentliche Rückschlüsse auf den die Partikel erzeugenden Prozess zulässt, mit hoher Genauigkeit ermöglicht.