Verfahren zur Messung der Oberfläche eines fein verteilten Festmaterials, sowie Einrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Oberfläche eines fein verteilten Festmateriales, bei welchem Verfahren die Oberfläche dadurch bestimmt wird, dass an einem Fluidum, das durch eine in einer Prüfform mit wenigstens einer genormten Abmessung verdichtete Materialprobe strömt, der bei dieser Durchströmung auftretende Druckabfall gemessen wird.
Dabei wird zur Bestimmung der Feinheit des Materials von der bekannten Beziehung zwischen der Eluidums-Durchlässigkeit einer Probe von pulverigem Material und der Teilchengrösse des Materials ausgegangen. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung, mit welcher dieses Verfahren durchführbar ist.
Die bekannten Prüfungen der Fluidums-Durchläs sigkeit zur Bestimmung der Teilchengrösse von pulverigem Material beruhen auf dem Prinzip, dass der Widerstand der Probe gegenüber dem Durchfluss eines Fluidums eine Funktion, unter anderen Variablen, der totalen Oberfläche der Probe ist. Wenn die anderen Variablen eliminiert oder genormt werden, ist die Durchlässigkeitsmessung eine direkte Funktion der Oberfläche der Probe. Die Oberflächenmessung kann leicht durch eine einfache Rechnung in die Bestimmung der Teilchengrösse umgewandelt werden, vorausgesetzt, dass die Dichte, Grösse und Form der Probe bekannt oder wenigstens für jede Probe konstant sind.
Genauer ausgedrückt, beruhen Durchlässigkeits-Prüfungen auf der nachstehenden, als Kozeny-Carman-Gleichung bekannten Gleichung:
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worin S = Oberfläche g = Erdbeschleunigung Viskosität des Fluidums K = Formfaktor der Probe L = Länge der Probe e = Porosität der Probe, in Prozent Porenvolumen pro Total-Volumen-Einheit Ap = Druckabfall in der Probe v = Strömungsgeschwindigkeit des Fluidums durch die Probe e = Dichte des Probenmaterials.
Für eine bestimmte Prüfserie mit der gleichen Art von Material bei gleicher Temperatur sowie bei Verwendung ein und desselben Messinstrumentes (das üblicherweise auch mit einem einzigen Fluidum, meistens einem Gas unter Normbedingungen, arbeitet), sind K, e und ,u als Konstante zu betrachten, so dass noch vier Variable, nämlich L, ±, tp und v, übrigbleiben. Bei den üblichen Prüfverfahren wird nun ein bestimmtes Normgewicht des zu prüfenden Materials abgewogen und auf ein bestimmtes Normvolumen komprimiert, bevor die Durchlässigkeit der solcherarts vorbereiteten Probe bestimmt wird. Damit sind auch L und ± konstant, was dazu führt, dass die Oberfläche S eine direkte Funktion des Druckabfalles und der Strömungsgeschwindigkeit ist, für welche das Messgerät entworfen ist.
Wenn das Gerät mit einer Normprobe bekannter Oberfläche geeicht ist, kann das Ergebnis der Durchlässigkeitsmessung einer Probe von unbekannter Oberfläche direkt in Oberflächen-Einheiten abgelesen werden.
Die zurzeit bekannten Messungen der Gasdurchlässigkeit, auf die nicht näher eingegangen werden soll, eignen sich gut für manuelles Prüfen, da die Messungen direkt auf die Oberfläche ohne Benützung einer Datenverarbeitungs-Einrichtung bezogen werden können. Indessen sind sie für die Eingliederung in einen gesamten automatisierten Prozess wenig zweckmässig, da das Abwägen einen kritischen Einzel schritt darstellt und eine empfindliche und teure Messapparatur benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung der Durchlässigkeit für flüssige und gasförmige Medien (Fluidum) und damit der Oberfläche von feinpulverisiertem Material unter Beibehaltung der Vorteile der bekannten Durchlässigkeitsprüfung zu schaffen, das sich für die automatische Durchführung und für die Eingliederung in einen gesamthaft gesteuerten Prozess eignet, wie z. B. zur automatischen Abwicklung einer Schleifoperation oder anderer Verfahren. Das erfindungsgemässe Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass zur Vermeidung einer Wägung der Probe eine Menge von unbestimmtem Gewicht des genannten Materials in der Prüfform solange verdichtet wird, bis die Dichte einen festgelegten Wert erreicht hat, worauf die Durchströmung der Probe mittels des Fluidums so angeordnet wird, dass der Druckabfall über die genormte Abmessung bestimmt werden kann.
Anhand der Zeichnung werden die Erfindungen bei spielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt, teilweise schematisch, einer Einrichtung zum Formen der Probe;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des pneumatischen Kreislaufes der Einrichtung nach Fig. 1, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung des kapazitiven Schaltkreises der Einrichtung nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt, teilweise in schematischer Darstellung, ein Probengerät 10, das zusammen mit dem pneumatischen und dem elektrischen Schaltkreis gemäss Fig. 2 und 3 die Durchlässigkeit eines pulverigen Materiales misst. In der praktischen Ausführung werden die mechanischen Elemente des Probengerätes 10 und der Hilfselemente gewöhnlich in einem nicht dargestellten Gehäuse untergebracht, so dass es eine kompakte Einheit zur Durchführung von Durchlässigkeitsmessungen darstellt, wenn es mit dem zu prüfenden pulverigen Material beschickt wird. Diese Hilfselemente schliessen einen pneumatischen Schaltkreis 12 für die Messung der Durchlässigkeit einer Probe im Probengerät 10. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Details des Regelkreises 14 und des Schaltkreises 16 aus Fig. 1 weggelassen, und diese sind nur in Diagrammform in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
Die Elemente des Schaltkreises 12 für die Durchlässigkeitsmessung sind nicht dargestellt, da dieser Schaltkreis von beliebiger bekannter Ausführung sein kann, der für die Messung des Durchflusswiderstandes eines Fluidums durch die Materialprobe geeignet ist. In der gezeigten Ausführung stellt das den Schaltkreis 12 enthaltende Instrument ein Gerät dar, das einen oder mehrere Druckregler und Rohrleitungen zur Erzeugung eines konstanten Druckgefälles durch die Probe im Probengerät 10 sowie einen empfindlichen Durchflussmesser zur Messung der Luftmenge, die durch die Probe strömt, umfasst.
Der wichtigste Teil des Probengerätes 10 ist ein vertikales zylindrisches Probenrohr 18, welches das zu prüfende pulverige Material aufnimmt, das Material zu einer Prüfprobe formt und die Probe während der Prüfung aufbewahrt. Vorteilhaft wird das Rohr 18 aus einem dielektrischen Material hergestellt, das fähig ist, Temperaturen bis zu etwa 105 C ohne Formänderung zu ertragen.
In vertikalem Abstand sind Bügel 20 angeordnet, die an der Innenwand des Gehäuses 22 befestigt sind; sie halten das Rohr in seiner Betriebsstellung. Schwingungsdämpfer 24 aus Gummi oder ähnlichem Material sind zwischen dem Rohr 18 und der Klemmfläche der Bügel angeordnet. Am unteren Ende des Rohres 18 ist als Abschluss desselben eine poröse Scheibe 26 angebracht, die einerseits die Materialprobe am Herunterfallen hindert, andererseits aber eine Aufwärtsströmung von Gas in die Probe hinein gestattet. Die poröse Scheibe 26 wird zwischen dem unteren Ende des Rohres 18 und einem hohlen, mit Flanschen versehenen Endstück 28, das an das Rohr 18 mit Schrauben 30 befestigt ist, eingeklemmt und in ihrer Lage gehalten.
Ein Sinterbronzefilter mit rd. 1,59 mm Dicke mit einer Porengrösse 51-128 ist als Material für die Scheibe 26 geeignet.
Das untere Endstück 28 stellt einen Luftdurchgang zur Aufwärtsleitung der Luft durch die poröse Scheibe 26 und in das Probenrohr 18 dar. Die Luft wird seitlich in das Endstück 28 durch eine Leitung 32 unter Kontrolle durch den Schaltkreis 12 für die Durchlässigkeitsmessung oder von dem pneumatischen Regelkreis, wie noch in Fig. 2 erläutert wird, eingelassen. Während einer Durchlässigkeitsprüfung wird der Luftstrom durch den Schaltkreis 12 geregelt. Die Probe im Rohr 18 wird anschliessend durch einen Luftstrom, der vom Regelkreis 14 kommt, oben ausgestossen. Festteile, die durch die poröse Scheibe 26 hindurchgehen, werden durch einen vertikalen Durchgang 34 im unteren Ende des Endstückes 28 entfernt. Der Durchgang 34 wird während einer Prüfung durch einen Stopfen 36 geschlossen, der durch einen vertikal angeordneten pneumatischen Hubzylinder 38 zur Anlage an das Endstück 28 bewegt wird.
Ein Verlust von Prüfluft am Endstück 28 wird durch einen Dichtungsring 40 verhindert, der zusammengedrückt wird, wenn der Kolben 36 auf das Endstück 28 drückt.
Das Prüfmaterial im Rohr 18 wird vor der Prüfung durch einen pneumatischen Vibrator 42 herkömmlicher Konstruktion verdichtet. Der Vibrator 42 ist am unteren Endstück 28 befestigt, so dass die Vibrationen durch diesen Teil auf das Rohr 18 übertragen werden. Gegebenenfalls kann der Vibrator direkt am Rohr 18 befestigt sein. Die beiden gegenüberliegenden Seiten des Rohres 18 zwischen den Bügeln 20 sind mit je einer Kondensatorplatte 44 versehen, die mit dem Schaltkreis 16 für die Kapazitätsmessung verbunden sind. Dieser Schaltkreis misst die Dichte des Probenmateriales während der Verdichtung durch Bestimmung der Kapazität des Pro benmateriales.
Nach einer besonderen Ausführungsform kann das obere Ende des Probenrohres 18 mit einem Endstück 26 versehen sein, welches einen Probenabschneideschieber 48 trägt, der zur Entfernung eines Teiles des Probenmateriales im Probenrohr 18 während der Vorbereitung einer Testprobe verwendet wird. Das obere Ende des Endstückes 46 verbindet eine Leitung 50 zum Transport des Probenmateriales mit dem Probenrohr 18. Der Abschneideschieber 48 hat die Form eines Blockes, der zwischen zwei Endlagen in einer querliegenden Aussparung 52 im Endstück 46 gleitet. In der rechten oder offenen Lage des Schiebers 48, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich im Schieber ein senkrechter Durchgang 54, der auf das Probenrohr 18 ausgerichtet ist, so dass eine freie Verbindung zwischen dem Probenrohr und der Leitung 50 besteht.
In der linken oder geschlossenen Stellung des Schiebers 48 steht das Probenrohr nur mit einem Hohlraum 56 in der unteren Fläche des Schiebers 48 in Verbindung, und der Durchtritt von Probenmaterial zwischen der Leitung 50 und dem Probenrohr 18 wird dadurch verhindert. Der Hohlraum 56 ist mit einem Sieb 58 ausgerüstet, das bündig mit der Oberfläche des Schiebers 48 ist, so dass ein Anheben der Festmaterialsäule durch das während der Prüfung durchfliessende Gas verhindert wird. Eine seitlich angeordnete Öffnung 60 ermöglicht den Durchtritt des Prüfgases, durch den Hohlraum auf die Aussenseite des Probenrohres 18.
Der Schieber 48 wird durch einen horizontal angeordneten, doppelt wirkenden pneumatischen Hubzylinder 2 betätigt, der eine Kolbenstange 64 aufweist, die mit dem rechten Ende des Schiebers verbunden ist. Der Hubzylinder 62 ist an einem Gehäuseteil 66 befestigt, der das obere Endstück 46 und den Schieber 48 umgibt. Ein Schutzbalg 68 ist am Schieber 48 und an der Innenseite des Gehäuseteiles 66 angebracht, um die Ablagerung von Probenmaterial auf der Kolbenstange 64 zu verhindern.
Um Leckverluste des Probenmateriales durch den Schieber 48 während einer Prüfung möglichst klein zu halten, ist eine Luftfederdichtung vorgesehen, die einen Ring 70 umfasst, der zwischen der oberen Fläche des Schiebers 48 und der benachbarten Oberfläche des Endstückes 46 angeordnet ist. Der Ring 70 liegt in einer Nut am Endstück 46 und wird gegen den Schieber 48 durch Pressluft angedrückt, die zu der Nut durch Bohrungen 72 im Endstück 46 gelangt. Eine Druckluftleitung 74 führt Luft zu den Bohrungen 72 aus dem pneumatischen Hauptschaltkreis 14 heran. Probenmaterial, das in den Gehäuseteil 66 eintritt, wird durch ein Paar abwärts sich erstreckender Reinigungsrohre 76 entfernt, die in unter dem Hauptgehäuse 22 angeordnete Öffnungen münden.
Reinigungsluft zum Transport von Probenmaterial durch die Auslassrohre 76 wird periodisch in den Gehäuseteil 66 durch eine Druckluftleitung 78 aus dem Pneumatik-Hauptschaltkreis 14 zugeführt.
Fig. 2 zeigt schematisch die Hauptteile eines zweckmässigen Pneumatiksystems zur Betätigung der bewegten Teile des Probengerätes 10 für die Messung der Durchlässigkeit einer Probe im Probenrohr 18. Druckluft sowohl für den Schaltkreis 12 für die Durchlässigkeitsmessung als auch für den Regelkreis 14 wird aus einer mit einem Filter versehenen Druckluftquelle 80 bezogen. Die filtrierte Luft fliesst durch ein Ventil 82 und dann in die Leitungen 84 und 86, die zu den Schaltkreisen 12 und 14 führen. Ein Zweig 88 der Leitung 86 liefert Luft für den doppeltwirkenden Hubzylinder 62 des Schiebers über ein Vierwegventil 90. Ein zweiterg Zweig 92 der Leitung 86 liefert Luft zum doppeltwirkenden Hubkolben 38 über ein Vierwegventil 94, und ein dritter Zweig 96 führt Luft zum pneumatischen Vibrator 42 durch ein Ventil 98.
Der Zweig 92 liefert auch Luft zum Ausstossen der Probe durch ein Dreiwegventil 100 zur Leitung 32, die mit dem unteren Ende des Probenrohres 18 verbunden ist. Im weiteren liefert der Zweig 92 auch Luft zur Leitung 74 der Luftfederdichtung der Reinigungsleitung 78 und zu einer Stopfen Reinigungsleitung 102. Die letztere ist so angeordnet, dass sie einen Luftstrom auf die obere Fläche des Stopfens 36 richtet, um etwaiges Probenmaterial, das sich dcrt angesammelt hat, zu entfernen. Die Leitungen 74, 78 und 102 sind mit Ventilen 104, 106 und 108 zur Steuerung des Luftdurchflusses zu den verschiedenen Teilen versehen.
In Fig. 2 ist der Messschaltkreis 16 schematisch dargestellt, der einen festen Luftdruck zum unteren Ende der Prüfprobe im Probenrohr 18 liefert und den Durchfluss der Luft durch die Probe misst. Der Schaltkreis enthält Druckregler 110 und 112 herkömmlicher Konstruktion, die Luft mit konstantem Druck einem empfindlichen Durchflussmesser 114 ebenfalls herkömmlicher Konstruktion liefern. Zweckmässigerweise kann der Durchflussmesser 114 vom Hitzdrahttyp sein. Die Luft, welche durch den Durchflussmesser 114 strömt, wird in die Luftleitung 32 über eine Leitung 115, ein Ventil 116 und ein Dreiwegventil 100 geführt. Eine vom Durchflussmesser 114 abgehende elektrische Ausgangsleitung 118 überträgt ein Signal, das proportional dem Durchfluss durch den Durchflussmesser 114 ist.
Das Signal wird einem Überwachungsinstrument 120 zugeführt, das das Signal in eine optische oder registrierende Anzeige der Oberfläche umwandelt. Anderseits oder zusätzlich kann das Signal als Eingang zu einem Regelsystem verwendet werden, das eine Operation steuert, z. B. das Mahlen von Zement, durch welche das Probenmaterial hergestellt wird.
Fig. 3 stellt schematisch die wesentlichen Komponenten des in Verbindung mit dem Probenrohr 18 stehenden Kapazitätsschaltkreises 16 dar. Der Schaltkreis enthält einen Oszillator 122, der eine konstante Spannung zu einem der Kondensatorplatten 44 und eine konstante Bezugsspannung zu einem herkömmlichen Komparator 124 liefert. Die andere Kondensatorplatte 44 ist mit einem Verstärker 126 verbunden, dessen Ausgang zum Komparator 124 zum Vergleich mit der Bezugsspannung geführt wird. Wenn die beiden Spannungen gleich sind, erregt der Komparator 68 ein Relais 128 und zeigt damit an, dass die Prüfprobe auf die Normporosität verdichtet worden ist. Die absolute Grösse der Spannung, die zum Verstärker 126 geführt wird, wird durch einen variablen Kondensator 130 gesteuert, der zwischen Verstärker und Oszillator 122 liegt.
In der Praxis werden der pneumatische Regelkreis 14 und der Messkreis 12 elektrisch abgestimmt, um einen richtigen Ablauf und eine Synchronisation der verschiedenen Teile zu erreichen. Die Ausrüstung zur Durchführung eines automatischen Betriebes bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.
Betrieb
Der Betrieb des Probengerätes 10 und der Schaltkreise 12, 14 und 16 verläuft wie folgt:
Probenmaterial wird dem Probenrohr 18 zugeführt und durch die durch den Vibrator 42 erzeugten Vibrationen verdichtet. Die Vibration wird abgebrochen, wenn der Kondensatorschaltkreis anzeigt, dass das Prüfmaterial auf Normdurchlässigkeit verdichtet ist.
Dann schneidet der Schieber 48 den oberen Teil des Materiales weg, so dass die verbleibende Materialprobe eine normierte Längenabmessung aufweist. Ein bestimmter Luftdruck wird auf das untere Ende des Probenrohres 18 ausgeübt, während das obere Ende des Rohres mit der Atmosphäre verbunden wird. Der Luftdurchfluss durch die Probe wird durch den Durchflussmesser 114 gemessen und durch das Überwachungsinstrument 120 in ein Mass der Oberfläche der Probe umgewandelt.
Eine eingehendere Beschreibung der Operation folgt später.
Angenommen, dass eine Durchlässigkeitsprüfung soeben beendet und das Probenrohr 18 mit Probenmaterial gefüllt ist, ist die Anlage in einem Zustand, in dem der Schieber 48 geschlossen, der Stopfen 36 das untere Ende des Endstückes 28 dichtet und der Vibrator nicht in Betrieb ist. Ventile 98, 104, 106 und 108 sind geschlossen und Dreiwegventil 100 ist in einer Stellung, die die Luftleitung 32 mit der vom Schaltkreis für die Durchlässigkeitsmessung kommenden Lieferleitung 115 verbindet. Ventil 116 in letzterer ist verschlossen, so dass keine Luft in das Probenrohr fliessen kann.
Wenn mit einer neuen Prüfung begonnen wird, wird der Schieber 48 durch Zurückziehen des Hubzylinders 72 mittels Ventil 90 geöffnet, und das Probenrohr wird vom Probenmaterial mit einem Luftstrom gereinigt, der beim unteren Ende des Rohres 18 durch Öffnen des Ventiles 100 während einigen Sekunden zugeleitet wird.
Das Probenmaterial wird aufwärts durch den Durchgang 54 in Schieber 48 und durch Leitung 50 entweder zum Wegwerfen oder Sammeln befördert. Dann wird eine neue Füllung von Probenmaterial manuell oder automatisch aus einem Behälter oder Fördergerät in die Leitung 50 geschüttet. Gleichzeitig wird der Stopfen 36 vom unteren Endstück 28 durch den Hubzylinder 38 zurückgezogen, und der Vibrator durch Öffnen des Ventiles 95 in Betrieb gesetzt. Während das Probenmaterial eine Säule über der porösen Platte 26 bildet und durch Vibration verdichtet wird, misst der Kondensatorkreis 16 fortlaufend die elektrische Kapazität des Materiales. Die Dielektrizitätskonstante der Probe steigt mit zunehmender Verdichtung, und dies bewirkt ein Ansteigen der Spannung am Verstärker 126.
Wenn die Spannung den Wert der konstanten Bezugsspannung erreicht, entspricht die Porosität und damit die Dichte der Probe der vorbestimmten Normporosität bzw. Normdichte und die Verdichtung wird durch Schliessen des Ventiles 98, die den Zufluss der Luft zum Vibrator 42 steuert, abgebrochen. Die Bezugsspannung soll so angesetzt werden, dass das Probenmaterial auf etwa 50 /o Porosität verdichtet wird, da grössere Porositäten ungenaue Durchlässigkeitsmessungen ergeben.
Der obere Teil der verdichteten Probe wird dann durch Schliessen des Schiebers 48 abgeschnitten. Das Probenmaterial, das sich in dem vertikalen Durchgang 54 des Schiebers 48 befindet, wird in dem Gehäuseteil 66 abgelagert und wird später durch die Reinigungsrohre 76 mittels eines Luftstromes, der durch die Leitung 78 zugeführt wird, ausgestossen. Zur gleichen Zeit wird Luft auf die Oberseite des Ringes 70 durch Öffnen des Ventiles 104 zugeführt, um den Schieber 48 gegen das obere Ende des Probenrohres 18 zu dichten.
Wenn der Schieber 48 geschlossen ist, wird das Ventil 108 geöffnet, um einen Luftstrom auf die obere Fläche des Stopfens 36 zu richten, mit dem Probenmaterial, das durch die poröse Platte 26 während des Vibrierens gefallen ist, entfernt wird. Es ist tvünschbar, eine Anhäufung von Probenmaterial im Raum unter der porösen Platte 26 zu verhindern, da dieses Material aufwärts gegen die Platte 26 durch den vorerwähnten Luftstrom gefördert würde. Selbst teilweise Verstopfung der Platte 26 würde ihren Druckabfall beeinflussen, und fehlerhafte Durchflussablesungen würden dann durch das Durchflussmessgerät 114 registriert. Wenn die Verstopfung mit kontinuierlichem Betrieb zunimmt, kann der Reinigungsluftstrom schliesslich die Platte 26 biegen oder brechen.
Proben aus Prüfmaterial, die in der beschriebenen Weise vorbereitet werden, haben die gleiche Form und Länge und sind auf die gleiche elektrische Kapazität verdichtet. Für eine gegebene Materialart ist die Kapazität direkt proportional der Porosität oder der Dichte der Probe. Entsprechend werden alle Proben eine Normdichte und ein Normvolumen aufweisen, genauso, wie wenn sie auf herkömmliche Weise durch Abwägung eines Normgewichtes aus Probenmaterial und Verdichten dieser Normprobe auf ein Normvolumen vorbereitet worden wären.
Das Dreiwegventil 100 wird nun betätigt, um die Leitung 32 mit Leitung 115 zu verbinden, und das Ventil 116 wird geöffnet. Die eigentliche Prüfung der verdichteten Probe wird automatisch durch den Schaltkreis 12 in herkömmlicher Weise ausgeführt. Wie oben beschrieben, erzeugen die Druckregler 110 und 114 einen konstanten Luftdruck, der durch das Instrument 114 den Leitungen 115 und 32 zugeführt wird. Die Luft fliesst nun aufwärts durch die poröse Platte, die verdichtete Probe und durch den Auslass 60 im Schieber 48 in die Atmosphäre. Das Sieb am unteren Ende des Schiebers 48 verhindert das Anheben der Probe durch den Luftstrom. Das feste Druckgefälle sollte so ausgelegt sein, dass der Luftdurchfluss durch die verdichtete Probe laminar ist, weil die Beziehung, bei welcher die Oberfläche auf die Durchlässigkeit bezogen ist, eine laminare Strömung voraussetzt.
Der Durchflussmesser im Instrument 114 misst die Durchflussmenge während einer vorbestimmten Zeit und übermittelt die Messung in Form eines elektrischen Signales dem Über- wachungsgerät 120. Wie bereits erwähnt, kann dieses Signal entweder für die Datenverarbeitung oder als Rückführungsinformation in einem Regelkreis verwendet werden.
Die Messung des Durchflusses beendet den Test, und der Ablauf der Vorgänge kann mit neuem Prüfmaterial wiederholt werden. Es ist klar, dass das Gerät zuerst mit Proben geeicht werden muss, welche aus dem gleichen Material wie das zu prüfende hergestellt sind, und das eine bekannte Partikelgrösse besitzt. Die Eichtechnik folgt bekannten Prinzipien und muss deshalb nicht beschrieben werden. Im allgemeinen ist es wünschbar, zwei bekannte Proben zu eichen, die die oberen und unteren Grenzen der Teilchengrössen darstellen, welche voraussichtlich während der Verwendung auftreten werden. Es ist zu berücksichtigen, dass die Kapazitätsmessung teilweise von der Kapazität der Verunreinigungen in der Probe abhängt.
Es ist deshalb wichtig, dass der Verunreinigungsgrad niedrig oder konstant ist, besonders wenn die Hauptkomponente der Probe eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die viel kleiner als die Dielektrizitätskonstante der Verunreinigung ist. Die Verunreinigungen in diesem Sinne schliessen irgendeine Komponente des Pulvers ein, von deren Anteil man annehmen muss, dass er sich von Probe zu Probe des gleichen Materialtypes ändert. Feuchtigkeit ist also als Verunreinigung mit eingeschlossen, und in einzelnen Fällen kann es sehr wünschenswert sein, diese Variable durch Trocknen der Probe und des Prüfgases vor einer Prüfung zu entfernen.
Andere Faktoren, die beachtet werden sollten, sind die Auswirkungen der Temperatur auf die Probe und die Anfangstemperatur der Prüfluft auf die Durchlässigkeitsmessung. Wenn alle Prüfungen mit Proben der gleichen Temperatur und Prüfluft derselben Temperatur ausgeführt werden, tritt kein Problem auf, da die Temperaturauswirkungen für jede Prüfung die gleichen sind. Andererseits, wenn die Temperatur der Prüfluft von Prüfung zu Prüfung ändert, sei es durch Änderun- gen in der Probentemperatur oder in der Anfangstemperatur der Prüfluft, werden die Durchlässigkeitsmessungen wegen der unterschiedlichen, mit verschiedenen Proben verwendeten Luftviskositäten ändern. Es ist deshalb wünschbar, konstante Temperaturverhältnisse vorzusehen, obgleich diese Variablen, falls nötig, ausgeglichen werden können.
Das Verfahren und das Gerät sind besonders auf die Herstellung von Zement ausgerichtet, wo es üblich ist, die Feinheit des gemahlenen Produktes periodisch zu messen und den Betrieb der Mahl- oder der Sortiereinrichtung oder beide anzupassen, um die gewünschte Feinheit zu erreichen. Es ist wichtig, ein genau ausgewähltes Produkt zu erhalten, da ein zu feines Mahlen von grossen Materialmengen eine unnötige Ausgabe darstellt, und die Festigkeitseigenschaften der Betonkonstruktion von der Teilchengrösse des trockenen Zementes abhängig sind.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass das erfindungsgemässe Verfahren, das sich auf die Vorbereitung einer Probe mit einer Normporosität ohne Durchführung einer Wägeoperation bezieht, vom Verdichten einer Masse des Probenmaterials zu einer vorbestimmten Porosität, aber nicht von der Art, mit der die Verdichtung und die Porositätsmessung ausgeführt werden, abhängt. Die dargestellte Vibrierverdichtung ist allgemein üblich, da sie schnell ist und Poren und andere Unregelmässigkeiten.im Probenmaterial ausmerzt. Indessen kann die Verdichtung auch durch mechanische Zusammendrückung oder durch eine Zusammenpressung mit Druckluft, die auf eine Probeseite in der Form starker Druckstösse zugeführt wird, ausgeführt werden.
Während die elektrische Kapazitätsmessung für die Messung der Porosität vom Standpunkt der Raschheit und der Einsparung an Geräten vorzuziehen sind, können auch andere bekannte Messverfahren verwendet werden.