BE1012148A3 - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof. Download PDF

Info

Publication number
BE1012148A3
BE1012148A3 BE9900547A BE9900547A BE1012148A3 BE 1012148 A3 BE1012148 A3 BE 1012148A3 BE 9900547 A BE9900547 A BE 9900547A BE 9900547 A BE9900547 A BE 9900547A BE 1012148 A3 BE1012148 A3 BE 1012148A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sludge concentration
transducers
sound waves
liquid
ultrasonic sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
BE9900547A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Gert Drenthen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Instromet Ultrasonics BV
Original Assignee
Instromet Ultrasonics BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instromet Ultrasonics BV filed Critical Instromet Ultrasonics BV
Application granted granted Critical
Publication of BE1012148A3 publication Critical patent/BE1012148A3/nl
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/024Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/032Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/07Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/24Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting acoustical wave
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/024Mixtures
    • G01N2291/02416Solids in liquids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02809Concentration of a compound, e.g. measured by a surface mass change
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02818Density, viscosity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02836Flow rate, liquid level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/048Transmission, i.e. analysed material between transmitter and receiver
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10Number of transducers
    • G01N2291/102Number of transducers one emitter, one receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Bij een werkwijze volgens de uitvinding voor het bepalen van de slibconcentratie in een (stromende) vloeistof wordt de demping van door de vloeistof heen uitgezonden ultrasone geluidsgolven met bij voorkeur een frequentie in het gebied van 25 - 400 kHz door middel van resonantie van de slibdeeltjes gemeten en daaruit de slibconcentratie berekend.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  BESCHRIJVING Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof 
 EMI1.1 
 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof. 



  Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn in het vak bekend en worden bijvoorbeeld toegepast om de hoeveelheid door een rivier en dergelijke meegevoerd slib te bepalen. 



  Het probleem van slibtransport en-afzetting speelt een rol bij het openhouden van havens die aan een rivier of kanaal zijn gelegen. Zo dient Nederland de Westerschelde-dat deel van de rivier de Schelde, dat uitmondt in de Noordzee - regelmatig uit te baggeren om de haven van Antwerpen in België bereikbaar te houden. Dit is nodig, omdat het door de Schelde meegevoerd slib, dat afkomstig is uit België en Frankrijk, zich in de Westerschelde afzet. Nederland wil nu dat België bijdraagt aan de kosten van de baggerwerkzaamheden, terwijl België op zijn beurt een deel van de kosten wil verhalen op Frankrijk, omdat daar de Schelde ontspringt. Derhalve is het van belang dat de relatieve hoeveelheden slib, die worden getransporteerd door de rivier, nauwkeurig en over langere tijdsperioden kunnen worden bepaald. 



  De bekende metingen zijn troebelheidsmetingen, waarbij over een korte afstand de absorptie van licht door de slibdeeltjes wordt bepaald. De bekende meetmethode en de inrichting voor het uitvoeren daarvan hebben verscheidene nadelen. In de eerste plaats heeft deze optische methode een geringe penetratiediepte, zodat alleen puntmetingen kunnen worden uitgevoerd, d. de concentratie van het slib wordt alleen op bepaalde punten gemeten. Aangezien slib zich in het algemeen niet gelijkmatig verplaatst in natuurlijke stromingen, zoals in een rivier, maar veelal pulserend in de vorm van grote hoefijzervormige wervelstructuren ("horseshoe vortices"), kan uit deze puntmetin- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 gen van de slibconcentratie het totaaldebiet van slib niet nauwkeurig worden berekend.

   In de tweede plaats is voor het bepalen van het slibdebiet, naast de slibconcentratie, ook informatie over de stroomsnelheid   nodig,   waarvoor afzonderlijke meetmethoden moeten worden toegepast. In de derde plaats zijn dergelijke optische systemen zeer gevoelig voor de afzetting van verontreinigingen op de daarin aanwezige lenzen e. d., welke afzetting aanleiding tot meetfouten geeft. Regelmatig onderhoud van met name deze onderdelen van de inrichting is derhalve noodzakelijk. Vanwege deze onderhoudsgevoeligheid zijn de bekende meetsystemen niet geschikt voor continue meetopstellingen. 



   De onderhavige uitvinding heeft ten doel een werkwijze en inrichting voor het bepalen van het slibdebiet te verschaffen, waarbij genoemde nadelen zijn verminderd of in zijn geheel geëlimineerd. 



   In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding ten doel een dergelijke werkwijze te verschaffen, waarbij de slibconcentratie over de gehele breedte en eventueel de hoogte van de vloeistof, in het bijzonder stromend water zoals een rivier wordt bepaald, evenals de daarbij behorende momentane transportsnelheid. 



   De werkwijze voor het bepalen van de slibconcentratie volgens de onderhavige aanvrage wordt gekenmerkt, doordat de werkwijze de stappen omvat van : 
 EMI2.1 
 - het uitzenden van ten minste een ultrasone geluidsgolf over een akoestisch pad tussen transducenten - het meten van de demping van het ontvangen signaal van de ultrasone geluidsgolf ten opzichte van de sig- naalsterkte van de uitgezonden geluidsgolf ; en - het berekenen van de slibconcentratie uit de gemeten demping. 



   De uitvinding berust op het algemene inzicht dat ultrasone geluidsgolven door in een vloeistof gedispergeerde vaste stofdeeltjes worden gedempt. Deze demping wordt onder meer veroorzaakt door verstrooiing van de geluidsgolven door de slibdeeltjes en door resonantie van deze deeltjes, 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 in afhankelijkheid van de slibconcentratie. Onderzoek heeft aangetoond dat deze dempingsverschijnselen onder meer afhankelijk zijn van de frequentie van de geluidsgolven, de straal (vorm) van de deeltjes en de dichtheid daarvan. Bij een vaste frequentie van de geluidsgolven overheerst het resonantieverschijnsel voor deeltjes met een kleine diameter, terwijl het verstrooiingsverschijnsel domineert voor deeltjes met een grotere diameter.

   Dit betekent dat voor slibdeeltjes met een straal in het gebied van tienden van micrometers tot aan enkele honderden micrometers het resonantieverschijnsel overheerst bij een geschikt gekozen frequentie, zodat dit dempingsverschijnsel geschikt is om de slibconcentratie te bepalen. 



  Bij de uitvinding worden met voordeel frequenties van de ultrasone geluidsgolven in het laagfrequente gebied, bij voorkeur in het gebied van 25 kHz gebruikt. Dergelijke geluidsgolven hebben een grote penetratiediepte, zodat de volledige breedte en eventueel de hoogte van de vloeistof, bijvoorbeeld een rivier kan worden afgetast. 



  Met voordeel worden bij de werkwijze volgens de uitvinding de demping van meerdere ultrasone geluidsgolven, uitgezonden en ontvangen tussen transducenten over verschillende akoestische paden gemeten, en daaruit de slibconcentratie wordt berekend. Op deze wijze wordt de slibconcentratie over meerdere akoestische paden gemeten, zodat daaruit een nauwkeuriger gemiddelde slibconcentratie kan worden berekend. 



  Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt naast de slibconcentratie, ook de stroomsnelheid van de vloeistof bepaald, zodat ook het slibdebiet kan worden berekend. Ultrasone debietmeters zijn in het vak bekend en worden bijvoorbeeld toegepast om het debiet van een fluidum (gas of vloeistof) in transportleidingen, maar ook het waterdebiet in open water, zoals een rivier of kanaal te meten. Bij dergelijke ultrasone debietmeters zijn ten minste een paar transducenten, gezien in de stromingsrichting van het fluidum, op afstand van elkaar 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 opgesteld en worden de geluidsgolven in tegengestelde richtingen over hetzelfde akoestische pad uitgezonden. Uit het verschil in looptijden van de in tegengestelde richting uitgezonden geluidsgolven wordt de stroomsnelheid van het fluidum berekend.

   Voorbeelden van dergelijke debietmeters met verschillende akoestische paden, zodat nagenoeg het gehele stromingsprofiel van het fluidum wordt afgetast, en zodoende de gemiddelde stroomsnelheid zo nauwkeurig mogelijk kan worden bepaald, zijn in de Europese octrooiaanvragen 0639776 en 0843160 van Aanvraagster beschreven. 



   Het grote voordeel van bovenstaande uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is dat met een en dezelfde meting zowel de stroomsnelheid uit het signaal (tijd) als de slibconcentratie uit de signaalsterkte (amplitude) nauwkeurig kunnen worden berekend, en zodoende het totale slibtransport. 



   Omdat de bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste apparatuur niet onderhoudsgevoelig is ten opzichte van de bekende troebelheidsmeters, kan de onderhavige werkwijze met voordeel continu worden uitgevoerd. 



   Verder kunnen met voordeel geluidsgolven met verschillende frequenties worden uitgezonden. 



   De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, welke inrichting in conclusies 9-10 is gedefinieerd. 



   Opgemerkt dient te worden dat in het vak een ultrasone zandtransportmeter bekend is, die gebruik maakt van hoogfrequent ( > 4 Mhz) ultrasoon geluid. Deze meter gebruikt echter alleen de "scattering" van het geluid en niet de resonantie. Een dergelijke meetinrichting heeft echter, evenals de eerder genoemde troebelheidsmeter, een geringe penetratiediepte, zodat deze slechts voor puntmetingen geschikt is. 



   De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening, waarin :
Fig. 1 is een grafiek van de demping als functie van de deeltjesstraal bij verschillende frequenties van de ultra- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 sone geluidsgolven ;
Fig.   2 - 4   zijn grafieken van de demping als functie van de deeltjesstraal bij verschillende dichtheid van de deeltjes en bij een frequentie van 100 kHz, 200 kHz, respectievelijk 400   kHz ;  
Fig. 5 is een grafiek van de demping als gevolg van verstrooiing, respectievelijk resonantie als functie van de deeltjesstraal ;
Fig. 6-7 tonen de temperatuursafhankelijkheid van de demping bij 2 saliniteiten, die in zoet water en die in zeewater ;
Fig. 8 toont een aantal schematische opstellingen van de akoestische meetlijnen, die bij de uitvinding kunnen worden toegepast. 



   Bij de in fig. 1-7 weergegeven grafieken is gebruikt gemaakt van het model van Urick voor de voortplanting van geluid door (zee) water. In dit model wordt de volgende vergelijking voor de signaaldemping gebruikt : 
 EMI5.1 
 a=K. . /6+k. . + (a + T) waarin a = de   absorptiecoëfficiënt   (in dB/m. mg) k=   2.#/#; #=2.#.f; #=   C/f
C= geluidssnelheid (m/s) f= frequentie a= deeltjesstraal (m) s= een van de deeltjesstraal a en bulkmodulus ss van de elasticiteit afhankelijke factor ss= bulkmodulus van de elasticiteit ; ss=   (w/2. )) 0, 5     g=   kinematische viscositeit   #=   0, 5+9/ (4. a. ss)
K= gewichtsconcentratie (in mg/l) p= dichtheidsverhouding Pslib/Pwater; typische waarden voor p zijn : klei : p=1, 4 zand :

   p=2, 0 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
 EMI6.1 
 In deze vergelijking stelt de term k4. de verstrooiing van geluid voor, en weerspiegelt de term k. . +    a3/6(er   +   T) )   de resonantie van sedimentdeeltjes voor. 



   In fig. 1 zijn de dempingskrommen getoond voor verschillende frequenties in het gebied van   25 - 400   kHz als functie van de deeltjesstraal bij p=2, 0. Een verandering van de frequentie van 25 kHz naar 400 kHz leidt tot een ongeveer 15 maal grotere demping bij de resonantiepiek. 



  Verder blijkt uit fig. 1 dat de piekresonantie bij grotere frequenties naar een kleinere deeltjesstraal verschuift. 



   De afhankelijkheid van de demping van de dichtheidsverhouding is in fig. 2-4 voor verschillende frequenties getoond. Een verandering van de dichtheidsverhouding p vanaf 1, 5 naar 2, 5 leidt tot een 6 maal grotere demping. Deze trend doet zich bij alle frequenties voor. Omdat de concentratie evenredig is met de demping zal een fout in de aanname van p leiden tot een fout in de berekening van de concentratie K. Derhalve zal in de praktijk de bepaling van de signaalsterkte van de ultrasone geluidsgolf worden gecombineerd met een (periodieke) bemonsteringstechniek, en zonodig een herijking van het systeem voor het vaststellen van de dichtheid die per rivier verschillend kan zijn. 



   Fig. 5 toont de afzonderlijke bijdragen van de verschillende dempingsverschijnselen als functie van de deeltjesstraal bij f= 200 kHz. Uit deze fig. is duidelijk dat voor deeltjes met een straal in het gebied van 0, 1-50 micrometer de demping van het signaal ten gevolge van resonantie veel groter is dan de demping, die door verstrooiing wordt veroorzaakt. Dit laatste verschijnsel wordt pas boven een straal van 300 micrometer significant. Voor andere frequenties verschuiven deze krommen enigszins. Omdat slibdeeltjes in het algemeen afmetingen bezitten in het gebied, waar resonantie overheerst, kan uit de demping als gevolg van resonantie de slibconcentratie worden berekend. 



   In fig. 6-7 is de demping als functie van de temperatuur weergegeven, voor zowel zoet (S=0 ppt ; ppt = parts per thousand) als zeewater (S=35 ppt) bij 100 kHz, resp. 200 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 kHz. Met betrekking tot de meting van de slibconcentratie kan daaruit het volgende worden geconcludeerd : 100 kHz : demping door sediment : 8. 10-5 dB/m. mg 
 EMI7.1 
 demping door temperatuur 3. 10-3 (f 1, 5. dB/m) 200 kHz : demping door sediment   : 1, 6. 10-4 dB/m. mg   demping door temperatuur : 12. 10-3 dB/m   (f   6. 10-3 dB/m) 
 EMI7.2 
 Een verandering van 100C geeft dus bij 100 kHz hetzelfde effect als een verandering van 20 mg/l in de kritische slibconcentratie. Bij 200 kHz komt dezelfde temperatuursverandering overeen met een verandering van 40 mg/l in de kritische slibconcentratie.

   Hieruit volgt dat de temperatuur eveneens een belangrijke parameter is. Deze temperatuur kan echter direct uit de geluidssnelheid worden berekend, en de invloed van de temperatuur afhankelijke absorptie van de geluidsgolf door het water kan zodoende automatisch gecompenseerd worden, zodat door de temperatuur geinduceerde meetfouten worden vermeden. 



   In fig. 8 zijn verschillende opstellingen van de transducenten getekend voor het bepalen van het slibdebiet met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding. Fig 8 a en b tonen een enkel akoestisch pad 1 tussen transducenten 2 en 3. De transducenten zijn aan weerszijden van een rivier of kanaal 4 op dezelfde hoogte geplaatst, en zijn in de stromingsrichting (aangeduid met een pijl) op afstand van elkaar geplaatst. De door de transducent 2 uitgezonden ultrasone geluidsgolf doorkruist de breedte van de rivier 4 en wordt ontvangen door de andere transducent 3 aan de overzijde van de rivier 4. Een door de transducent 3 in tegengestelde richting over hetzelfde akoestisch pad 1 uitgezonden geluidsgolf wordt door de transducent 2 ontvangen. De looptijden daarvan worden gemeten.

   Uit het verschil in 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 looptijden daarvan wordt de stroomsnelheid van het water in de rivier 4 met behulp van geschikte rekenmiddelen berekend, zoals algemeen bekend is. Verder wordt uit het verschil in signaalsterkte tussen een uitgezonden geluidsgolf en de ontvangen geluidsgolf, de slibconcentratie berekend onder toepassing van de relatie tussen die demping en de slibconcentratie (bijvoorbeeld een tabel of formule), die in de rekenmiddelen kan worden opgeslagen. Het product van stroomsnelheid en slibconcentratie is gelijk aan het slibdebiet. 



   In fig. 8 c-p zijn aan fig. 8 a en b gelijke onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Door het toepassen van meerdere akoestische paden wordt het stromingsprofiel in de rivier over een grotere hoogte afgetast, waardoor de nauwkeurigheid van de metingen verbetert. Bij de opstelling volgens fig 8 g en h, resp. fig. 8 o en p zijn de transducenten aan dezelfde zijde van de rivier opgesteld, en is een passieve reflector 5 aan de andere zijde opgesteld. 



   Bij de opstelling met een enkele meetlijn (fig. 8 a en b) of een enkel meetkruis (fig. 8 c en d) wordt de totale slibvracht berekend uit de integraal gemeten momentane vracht, aangevuld met een frequentie afhankelijke dynamische correctiefactor en een van de hoogte van de meetlijn afhankelijke factor. 



   Bij een zowel in de breedte als hoogte schuin opgesteld dubbel meetkruis (fig. 8 k en   1)   wordt de totale slibvracht berekend uit de integraal gemeten momentane vracht, aangevuld met een frequentie afhankelijke dynamische correctiefactor. 



   Bij een zogeheten multipad-opstelling wordt de totale slibvracht berekende uit een sommatie van de individuele momentane deelvrachten per deelgebied, aangevuld met een frequentie afhankelijke dynamische correctiefactor. 



   De hierboven beschreven frequentie afhankelijke dynami- 
 EMI8.1 
 sche correctiefactor is onder meer evenredig met (p-l) . + (o + T) 2. (c1 + c. . + c. ), 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 waarin de symbolen de reeds eerder genoemde betekenis bezitten en   c1 ¯ C5 van   de rivier afhankelijke coëfficiënten zijn, V de gemeten dynamische snelheid is en   6V   de gemeten dynamische wervelsterkte is. 



   Voor de meetlijnhoogte afhankelijke correctiefactor, kunnen afhankelijk van de deeltjesgrootteverdeling van slib verschillende modellen worden benut, onder meer dat van Rouse.

Claims (10)

  1. CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof, gekenmerkt doordat de werkwijze de stap- pen omvat van : - het uitzenden van ten minste een ultrasone geluids- golf over een akoestisch pad (1) tussen transducenten (2, 3) ; - het meten van de demping van het ontvangen signaal van de ultrasone geluidsgolf ten opzichte van het sig- naal van de uitgezonden geluidsgolf ; en - het berekenen van de slibconcentratie uit de gemeten demping.
  2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de frequentie van de ultrasone geluidsgolven in het laag- frequente gebied, bij voorkeur in het gebied van 25 - 400 kHz ligt.
  3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de demping van meerdere ultrasone geluidsgolven, uitge- zonden en ontvangen tussen transducenten (2,3) over verschillende akoestische paden (1) wordt gemeten, en daaruit de slibconcentratie wordt berekend.
  4. 4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-3 in stromend water (4), met het kenmerk dat de transdu- centen (2,3), gezien in de stromingsrichting van het water (4), op afstand van elkaar zijn geplaatst.
  5. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat ul- trasone geluidsgolven over hetzelfde akoestische pad (1) in tegengestelde richtingen worden uitgezonden, de looptijden daarvan worden gemeten en uit het verschil in looptijd de stroomsnelheid van het water wordt bere- kend. <Desc/Clms Page number 11>
  6. 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het slibdebiet wordt berekend uit de stroomsnelheid van het water en de slibconcentratie.
  7. 7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de werkwijze continu wordt uitgevoerd.
  8. 8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat ultrasone geluidsgolven met verschil- lende frequenties worden uitgezonden.
  9. 9. Inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof, met het kenmerk dat de inrichting ten minste een paar in de vloeistof op te stellen trans- ducenten (2,3) voor het uitzenden en/of ontvangen van ultrasone geluidsgolven over ten minste een akoestisch pad (1) omvat, alsmede met de transducenten verbonden meetmiddelen voor het meten van de signaalsterkte van de uitgezonden en ontvangen geluidsgolf, welke verder zijn verbonden zijn met rekenmiddelen voor het bepalen van de slibconcentratie uit de gemeten demping van de signaalsterkte van de ontvangen geluidsgolf ten opzich- te van de signaalsterkte van de uitgezonden geluids- golf.
  10. 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de transducenten (2,3) in de stromingsrichting van de vloeistof op afstand van elkaar zijn opgesteld, en die ultrasone geluidsgolven in tegengestelde richtingen over hetzelfde akoestische pad (1) uitzenden ; dat ver- der met de transducenten (2,3) verbonden middelen voor het bepalen van de looptijden van de betreffende ge- luidsgolven zijn voorzien, alsmede rekenmiddelen voor het berekenen van de stroomsnelheid van de vloeistof.
BE9900547A 1998-08-12 1999-08-11 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof. Expired - Fee Related BE1012148A3 (nl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009847A NL1009847C2 (nl) 1998-08-12 1998-08-12 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1012148A3 true BE1012148A3 (nl) 2000-05-02

Family

ID=19767639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9900547A Expired - Fee Related BE1012148A3 (nl) 1998-08-12 1999-08-11 Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof.

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE1012148A3 (nl)
DE (1) DE19935680A1 (nl)
NL (1) NL1009847C2 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008037162A1 (de) 2008-08-08 2010-02-11 Jäger, Frank-Michael Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Feststoffgehaltes von Flüssigkeiten
DE202008010600U1 (de) 2008-08-08 2008-11-27 Jäger, Frank-Michael Vorrichtung zur Bestimmung des Feststoffgehaltes von Flüssigkeiten
CN112525785B (zh) * 2020-11-25 2023-03-24 长江水利委员会长江科学院 一种基于新型多频超声探头的悬移质含沙量测量方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4930511A (en) * 1988-05-11 1990-06-05 Lunar Radiation, Inc. Ultrasonic densitometer device and method
JP2589046B2 (ja) * 1993-11-01 1997-03-12 財団法人ダム水源地環境整備センター 魚数計測方法と装置および移動体計数方法
CA2132573A1 (en) * 1994-09-21 1996-03-22 Wolfgang Stedtnitz Method and apparatus for measuring water velocities and discharges in rivers and the like

Also Published As

Publication number Publication date
NL1009847C2 (nl) 2000-02-15
DE19935680A1 (de) 2000-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
McClements Ultrasonic characterisation of emulsions and suspensions
Dey et al. Characteristics of loose rough boundary streams at near-threshold
US6151958A (en) Ultrasonic fraction and flow rate apparatus and method
Giese et al. Modelling tidal energetics of the Columbia River estuary
DE602004029008D1 (de) Apparat und verfahren zur bestimmung der geschwindigkeit eines fluids in einer leitung unter verwendung von ultraschallsensoren
Wada et al. Pattern recognition and signal processing of ultrasonic echo signal on two-phase flow
Baas et al. The dynamics of turbulent, transitional and laminar clay‐laden flow over a fixed current ripple
Salehi et al. Using velocimeter signal to noise ratio as a surrogate measure of suspended mud concentration
CN102288235A (zh) 一种双道混合型超声波流量计及测量方法
Larrarte et al. Acoustic Doppler flow-meters: a proposal to characterize their technical parameters
RU2298769C2 (ru) Устройство для определения и/или контролирования объемного и/или массового расхода среды в резервуаре
Sahin et al. Acoustic doppler velocimeter backscatter for suspended sediment measurements: Effects of sediment size and attenuation
Gratiot et al. An acoustic Doppler velocimeter (ADV) for the characterisation of turbulence in concentrated fluid mud
BE1012148A3 (nl) Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de slibconcentratie in een vloeistof.
Nicosia et al. Roughness effect on the correction factor of surface velocity for rill flows
EP0198127B1 (en) System for measuring particle transport in a fluid
Knowles et al. Quantification of dispersed phase concentration using light sheet imaging methods
Bauri et al. Turbulent burst-sweep events around fully submerged vertical square cylinder over plane bed
Millán-Blasco et al. Zero-flow offset variation in ultrasonic clamp-on flowmeters due to inhomogeneity and nonlinearity of pipe materials
Decrop et al. New methods for ADV measurements of turbulent sediment fluxes–application to a fine sediment plume
Laenen Acoustic velocity meter systems
Lavallee et al. Variability of cohesive particle characteristics in an energetic estuary: Flocs vs. aggregates
Shen et al. Improvements in acoustic sediment concentration profiling using an LMS compensation algorithm
Aleixio et al. Development of a method for suspended sediment transport monitoring by means of ADCP measurements
Fukuhara et al. Experimental study on drag reduction using flexible tubes

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Effective date: 20040831

RE Patent lapsed

Effective date: 20040831