CS210203B1 - Sedimentační Táhly - Google Patents

Abstract

Sedimentační váhy ke stanovení velikostního složení zrnitých materiálů v suspenzích nebo rautech. Sedimentační miska u všech typů vah je nahrazena ponorným tělískem o konstantním průřezu zanořeném do zvolená sedimentační hloubky H. Velmi přesná měření, nezávislá na velikosti sedimentační nádoby a anomálnía koncentračním gradientu. Použití v keramice a dalších oboreoh.

Description

Vynález se týká sedimentačních vah určených ke stanovení velikostního složení zrnitých materiálů v suspenzích nebo rautech. Zařízení je vhodná zejména pro keramický průmysl.

V současné době jsou sedimentační váhy,užívané ke stanovení velikostního složení zrnitých materiálů opatřených miskou, která je v průběhu měření ponořena v měřená suspenzi nebo rautu. Rozptýlené částioe působením gravitace sedimentují na misku a jejioh hmotnost je v krokových intervalech přímo vážena a registrována. Miska, ponořená do sedimentační nádoby o značně větším průměru, ocitá se někdy v průběhu měření v prostředí hustším než byla homogenizována suspenze na počátku měření, protože k sedimentaci může dojít lokálně nerovnoměrně. Tento jev se projevuje zvláště u velmi jemných suspenzí, kdy v nioh vzniká anomální koncentrační gradient.

Protože miska působí do značné míry jako plovák, doohází. v takovýoh případech nezřídka k absurdnímu zaznamenávání poklesu váhy sedimentu v průběhu měření. Při použití sedimentační nádoby o průměru jen nepatrně větším než je průměr misky, je mimořádně obtížná nastavení do souosá polohy, nebot jinak může dojít k přilnutí misky na stěnu sedimentační nádoby a tím opět k značně zkreslenému měření. K určitému zkreslení dochází rovněž tím, že sedimenty o různá zrnitosti se při obvodu misky usazují pod specifickým úhlem, který nelze bezpečně stanovit, protože je dán nejen velikostí, ale i tvarem zrna.

Uvedené jevy jsou v stávajících zařízeních zdrojem značných nepřesností a výrazně zkreslují výsledky velikostní analýzy.

Uvedené nedostatky odstraňují sedimentační váhy podle vynálezu, určené ke stanovení velikostního složení zrnitých materiálů, v suspenzích nebo rautech. Zařízení sestává z dvoupláštově sedimentační nádoby, opatřená ve spodní části magnetickým míchadlem a v horní části krytem, jehož středem prochází závěs, zavěšený na konci vahadla, které je dále opatřeno závěsem pro vyvažování závaží, opatřeným tlumící miskou, ponořenou do tlumící nádobky s tlumící kapalinou. Druhý konee vahadla je připojen ke kompenzačnímu zařízení. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na koneo závěsu vahadla je připojeno ponorná tělísko o konstantním průřezu, která je v suspenzi nebo rmutu zanořeno do sedimentační hloubky, vyznačená na něm ryskou, přičemž jeho zbývající kratší část vyčnívá nad hladinu suspenze nebo rautu.

Sedimentační váhy podle vynálezu vykazují vysokou přesnost při stanovení velikostního zkoušení zrnitých materiálů a odstraňují všeohny zdroje ohyb, vyskytujících se u sedimentačních vah, opatřených sedimentační miskou, přičemž rozměry sedimentační nádoby i ponorného tělíska ee podle potřeby mohou pohybovat v širokých rozmezíoh. Namísto gravitační aíly, vyvozovaná sedimentem na sedimentační misku sedimentační váhy ee při použiti zařízení podle vynálezu využívá Arohimedova zákona o nadlehčování tělesa ponořeného do kapaliny. Při použití ponorného tělíska je základem pro postupná určování množství sedimentu ve váhovýoh procentech vzdálenost mezi registračními značkami, odpovídajícími jednak čistá vodě, jednak počátku.sedimentace dokonale homogenizovaná suspenze. Pojwraé tělísko lze s výhodou používat u všech stávajících typů používaných sedimentačních vah. Nahrazením sedimentační mieky ponorným tělískem, se docílí velmi*přesného měření ssdimentu, které není závislé na velikosti sedimentační nádoby ani na jiných vlivech zkreslujících naměřené hodnoty.

Příkladné provedení sedimentačních vah podle vynálezu je eehematicky znázorněno na připojeném výkrese, kde na obr ázku je pohled na sedimentační váhy.

Sedimentační váhy viz. obr. ke stanovení velikostního složení materiálu v attspeazích sestávají z dvoupláětové sedimentační nádoby 2. Prostor mezi vnějším a vnitřním pláštěm sedimentační nádoby 2 je vyplněn temperovaoí kapalinou 2· vpuštěnou vtokem 4, umístěným v horní části vnějšího pláště sedimentační nádoby 2.Ve spodní části sedimentační nádoby 2 je vytvořen výtok 2 temperovaoí kapaliny Jav prostoru mezi vnějším a vnitřním pláštěm je umístěn kontrolní teploměr 6, Uprostřed dna sedimentační nádoby 2 je umístěno magnetické míchadlo J, poháněné magnetickou míchačkou 10 s motorem 11. Sedimentační nádoba je opatřena krytem 19. v jehož středu je vytvořen otvor, jímž prochází závěs 17 s torzním vláknem vahadla 15. na jehož konci je připojeno skleněné válečkové ponorné tělísko 1 o konstantním průřezu, které je z části ponořeno do měřená suspenze. Hloubka zanoření ponorného tělíska 1 je vyznačena na něm ryskou. Ponorná tělísko 1 působí na vahadlo 15 váhy poměrnou silou, úměrnou průměrné koncentraci suspenze měřená v objemu od hladiny 20 suspenze do ponorné hloubky ponorného tělíska 1 a tím zároveň i úměrnou množství pevná fáze, která v určitém čase vysedimentovalo z tohoto objemu pod úroveň ponorného tělíska 1.

Vahadlo 15 je dále opatřeno závěsem 18 pro vyvažování závaží, jehož konec je opatřen tlumící miskou 14 ponořenou trvale do tlumící nádobky 12 s tlumící kapalinou 13 β výhodou rody nebo jiná kapaliny o přibližně stejné viskositě. Tlumící miska 14 jednak vyvažuje ponorné tělísko 1 a jednak působí jako tlumící zařízení sedimentační váhy. Druhý konec vahadla 15. dosedající na břit 16. je připojen ke kompenzačnímu zařízení 21, určenému pro kompenzaci síly P se zapisovačem. Sedimentační váha automaticky kompenzuje změny síly na závěsu 17 s ponorným tělískem 1 tak, že kroucením torzního vlákna vyvozuje stMně veliká silové změny opačného směru. Protože kompenzační zařízení 21 pro kompenzaci síly Ϊ se zapisovačem pracuje krokově, došlo by bez tlumící váhy k jejímu rozkmitáni.

Způsob získávání sedimentační křivky na sedimentační váze se provádí tak, že do sedimentační nádoby 2 s magnetickým míohadlem J se nejprve vpraví čistá disperzní kapalina, t.j. ochuzená suspenze 2 o tuhou fázi, která se následně podvrství koncentrovanou suspenzí, t.j. obohacenou suspenzí 8 o tuhou fázi. ponorné tělísko 1 je v prvá fázi zanořeno pouze v čistá disperzní kapalině.

Do sedimentační^ nádoby 2 se vloží magnetické míchadlo J a nalije se cca 350 ml destilovaná vody. Sedimentační nádoba 2 se vloží na magnetickou míchačku JO, umístěnou pod závěsem 17 vahadla 15 pro ponorné tělísko 1. Ha závěs 18 vahadla 15 pro vyvyšování závaží se zavěsí tlumící miska 14 a zanoří se do tlumící nádobky 12 s tlumící kapalinou 13. Ha závěs 17 vahadla se zavěsí ponorné tělisko J. Poté se naváží 18 g práškového vzorku, jehož velikostní složení má být stanoveno. Ke vzorku se poté přidá 0,6 % hmotnostních hexametafosfátu sodného jako dispergačního činidla a po přídavku 40 ml destilované vody se sa důkladného míchání připraví koncentrovaná suspenze, t.j. obohacená suspenze 8. Tato ae nasaje do injekční stříkačky, opatřenou jehlou o déloe 150 om a vnitřním průměru e výhodou

2,5 mm. Jehla stříkačky se zavede ke dnu sedimentační nádoby 2 a její obsah es pomalu postupná vtlačí do prostoru pod ponorným tělískem J.. Hladina suspenze 20 v sedimentační nádobě 2 ee upraví tak, ie ponorné tělísko i je zanořená do sedimentační hloubky H, která je na něm vyznačena ryskou. Poté se sedimentační nádoba zakryje kratem 19. Sedimentační váha se odaretuje a vyváží tak, že pisátko zapisovače je na okraji registračního papíru. Poté se spustí posuv registračního papíru, váha se zaaretuje a epužtěním magnetického míohadla 2 se suspenze v sedimentační nádobě 2 dokonale zhomogenizuje. Poté se magnetioké míchadlo 2 zastaví, váha se odaretuje a po uklidnění hladiny ee uvede do rovnovážné polohy pomooí pisátka. Zapne se krokový motor váhy, takže sedimentační křivka ja nadále zaznamenávána automaticky. Při vypočítávání množství sedimentu, vyjádřeného přímo v procentech, se považuje za základ výpočtu vzdálenost mezi značkami na registračním papíře, které odpovídají jednak čisté vodě, jednak počátku sedimentaoe homogenizované suspense.

Claims (1)

1. Sedimentační váhy ke stanovení velikostního složení zrnltýoh materiálů v suspenzích nebo rautech, sestávající z dvoupláátové sedimentační nádoby, opatřené ve spodní části magnetickým míchadlem, a v horní části krytem, jehož středem prochází závěs, zavěžený na konci vahadla, které je dále opatřeno závěsem pro vyvažovači závaží, opatřeným tlumíoí miskou, ponořenou do tlumící nádobky s tlumíoí kapalinou, přičemž druhý koneo vahadla Je připojen ke kompenzačnímu zařízení vyznačené tím, že na konec závěsu (17) vahadla (15) je připojeno ponorné tělísko (1) o konstantním průřezu, které Je v suspenzi nebo rautu zanořeno do sedimentační hloubky (H), vyznačené na něm ryskou, přičemž jeho zbývající kratší část vyčnívá nad hladinu (20) suspenze nebo rautu.