DD260991A1

DD260991A1 - METHOD FOR DETERMINING THE SEDIMENTATION SPEED IN SUSPENSIONS

Info

Publication number: DD260991A1
Application number: DD30404387A
Authority: DD
Inventors: Frank Ebert; Reinhard Buechner; Joachim Muentel
Original assignee: Kali Veb K
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1988-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Sedimentationsgeschwindigkeit in Suspensionen. Genaue Kenntnisse ueber Sedimentationsgeschwindigkeiten werden bei der Klaertechnologie fuer Schlamm und Kristallisat, bei apparativen Entwicklungsarbeiten fuer Kristallisatoren, Klassierer, Klaerer, Loeser und bei der Austestung von Klaer- und Klaerhilfsmitteln benoetigt. Von einer stabfoermigen Lichtquelle ausgestrahltes und im Doppelspalt parallelisiertes Licht wird durch die in einem thermostatierbaren Standglas befindliche Truebe einer Suspension in ihrer Intensitaet beeinflusst und durch eine Kette von senkrecht entlang der Sedimentationsstrecke angeordneten Fototransistoren erfasst und in einem elektronischen Vergleichs- und Verstaerkerteil entsprechend verarbeitet, so dass auf einem Motorkompensator der sich nach unten bewegende Trennhorizont als Messsignal entsprechender Staerke aufgezeichnet werden kann.The invention relates to a method for determining the sedimentation rate in suspensions. Precise knowledge about sedimentation velocities is required for the sludge and crystallization technology, apparatus development for crystallizers, classifiers, clarifiers, coolers and the testing of Klaer and Klaer auxiliaries. Radiated from a stabfoermigen light source and parallelized in the double slit light is influenced by the located in a thermostable glass Standruebe a suspension in their intensity and detected by a chain of vertically along the sedimentation phototransistors and processed accordingly in an electronic comparison and Verstaerkerteil so that on a motor compensator, the downwardly moving separation horizon can be recorded as a measurement signal corresponding strength.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung d.er Sedimentationsgeschwindigkeit in Suspensionen. Die genaue Kenntnis der Sedimentationsgeschwindigkeit beim kollektiven Absinken von Teilchen unter Schwerkrafteinfluß spielt bei vielen technischen Problemen eine dominierende Rolle. Aufgrund mannigfaltiger Einflußfaktoren, die auf den scheinbar elementaren Vorgang des Sedimentierens wirken, sind einer rein rechnerischen Behandlung Grenzen gesetzt. Genaue Kenntnisse über Sedimentationsgeschwindigkeiten werden beider Klärtechnologie für Schlamm und Kristallisat, bei apparativen Entwicklungsarbeiten für Kristallisatoren, Klassierer, Klärer, Löser und bei der Austestung von Klär- und Klärhilfsmitteln benötigt.The invention relates to a method for determining the sedimentation rate in suspensions. Accurate knowledge of the rate of sedimentation in the collective sinking of particles under the influence of gravity plays a dominant role in many technical problems. Due to manifold factors influencing the seemingly elementary process of sedimentation, there are limits to purely computational treatment. Precise knowledge about sedimentation rates is required for the sludge and crystallization clarification technology, for apparatus development work for crystallizers, classifiers, clarifiers, solvers and for the testing of clarifying and clarifying auxiliaries.

Characteristic of the known technical solutions

Dem Stand der Technik entsprechend erfolgt die Ermittlung der Sedimentationsgeschwindigkeit bisher fast ausschließlich im sogenannten Standglasversuch. Dabei wird der angenommene Trennhorizont zwischen Trübe und geklärter Flüssigkeit beim Durchgang durch bestimmte Höhenmarken beobachtet und in Abhängigkeit von der Zeit registriert. Dadurch unterliegt das Meßverfahren einer starken subjektiven Abhängigkeit durch den Beobachter.In accordance with the state of the art, the sedimentation rate has hitherto been determined almost exclusively in the so-called glass standard experiment. In this case, the assumed separation horizon between turbidity and clarified liquid is observed when passing through certain height marks and registered as a function of time. As a result, the measuring method is subject to a strong subjective dependence by the observer.

Für dje Erfassungder Schlammhöhe in einem Meßgefäß bietet sich eine direkte photoelektrische Messung im Durchlichtverfahren an. Zur Messung der Schlammhöhe ist nur die Information Hell-Dunkel erforderlich.For the detection of the sludge height in a measuring vessel, a direct photoelectric measurement by transmitted light method is recommended. To measure the sludge height, only the information light-dark is required.

Eine Lichtquelle strahlt durch die Probe im Meßgefäß auf ein lichtempfindliches Element. Ein entsprechendes Signal bei Erreichen des Trennhorizontes zwischen Schlamm und überstehender Lösung wird mit einem Meßgerät angezeigt.A light source radiates through the sample in the measuring vessel onto a photosensitive element. A corresponding signal when the separation horizon between sludge and supernatant solution is reached is displayed with a measuring instrument.

Ein derartiges Verfahren ist infolge Streuung, Verschmutzung der Meßgefäßes und ungleichmäßiger Trübung der überstehenden Lösung, bedingt durch unterschiedliche Klärung, sehr ungenau.Such a method is due to scattering, contamination of the measuring vessel and uneven turbidity of the supernatant solution due to different clarification, very inaccurate.

Ein andere Möglichkeit bietet ein indirektes Meßverfahren. Eine Lichtquelle durchstrahlt eine Probe. Ein Meßelement erfaßt die Hell-Dunkel-Grenze zwischen Feststoff und überstehender Lösung. Bei Abweichungen der Stellung des Meßelementes von dieser Grenze wird ein Signal auf den Regelverstärker gegeben, verstärkt und als Stellbefehl dem Motor zugleitet. Durch entsprechend gerichtete Drehung der mit dem Motor gekoppelten Gewindespindel wird das mit einer Spindelmutter starr gekoppelte Meßelement dem Meßwert „Feststoffhöhe" nachgeführt. Die Spindelmutter ist mit einem Femgeber gekoppelt. Der Ferngeber formt den Höhenwert in eine äquivalente elektrische Größe um und führt sie dem Schreiber zu. Mit diesem indirekten Meßverfahren läßt sich neben der Schlammhöhe auch die Sedimentationsgeschwindigkeit messen und aufzeichnen. Nachteilig ist, daß der apparative Aufbau und der elektrische Teil des Gerätes recht umfangreich sind. ·Another possibility is an indirect measuring method. A light source radiates through a sample. A measuring element detects the cut-off between solid and supernatant solution. In case of deviations of the position of the measuring element from this limit, a signal is applied to the control amplifier, amplified and zugleitet as a command to the engine. By appropriately rotating the threaded spindle coupled to the motor, the measuring element rigidly coupled to a spindle nut tracks the measured value of "solid height." The spindle nut is coupled to a remote encoder which converts the height value into an equivalent electrical quantity and feeds it to the recorder With this indirect measurement method, the sedimentation velocity can be measured and recorded in addition to the sludge height, but it is disadvantageous that the apparatus construction and the electrical part of the apparatus are quite extensive.

Object of the invention

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Genauigkeit des konventionellen Meßverfahrens zu erhöhen, den subjektiven Einfluß durch den Beobachter auszuschalten und den apparativen Aufbau des Gerätes einfach zu gestalten.The aim of the present invention is to increase the accuracy of the conventional measurement method, to eliminate the subjective influence by the observer and to make the apparatus design of the device simple.

Darlegung des Wesens der Erfindung -Explanation of the essence of the invention

Die Anwendung der gefundenen Lösung erfolgt in einem sogenannten Sedimeritationsmeßgerät. Die Arbeitsweise des Sedimentationsmeßgerätes beruht auf der photoelektrischen Abtastung des Trennhorizontes in einem Standglas. In einer senkrecht an der Gefäßwandung angebrachten Empfängerplatte sind in bestimmten Abständen Fototransistoren angeordnet. Der von jedem Fototransistor in Abhänigkeit vom Grauwert der Trübe abgegebene Fotostrom gelangt über einen Einstellregler, mit dem die Empfindlichkeit verändert werden kann, als Spannungswert an den Eingang eines Komparators. Mit der an einem Potentiometer einstellbaren Referenzspannung für alle Komparätoren wird der Schaltpunkt der Komparatoren, der vom Grauwert der Trübe abhängig ist, eingestellt.The application of the solution found takes place in a so-called Sedimeritätsmeßgerät. The operation of the Sedimentationsmeßgerätes based on the photoelectric scanning of the separation horizon in a glass jar. In a perpendicular to the vessel wall mounted receiver plate phototransistors are arranged at certain intervals. The photocurrent emitted by each phototransistor in dependence on the gray value of the turbidity passes as a voltage value to the input of a comparator via a setting regulator with which the sensitivity can be changed. With the adjustable reference voltage for all comparators on a potentiometer, the switching point of the comparators, which depends on the gray value of the turbidity, is set.

Für eine Analoganzeige des Sedimentationsvorganges liefert jede Schaltstufe über eine Konstantstromquelle einen bestimmten Ausgangstrom. Die Registrierung des Sedimantationsvorganges erfolgt mit einem Motorkompensator.For an analog display of the sedimentation process, each switching stage provides a specific output current via a constant current source. The registration of the Sedimantationsvorganges done with a motor compensator.

embodiment

Die Erfindung wird in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel sowie einer Zeichnung näher erläutert. Das Licht einer Strahlungsquelle 1 gelangt, durch einen Doppelspalt 2 parallelisiert, auf die Trübe im thermostatierbaren Standglas 3.Sind alle Feststoffteilchen mittels Rührerstab suspendiert, gelangt weniger Licht auf die Fototransistoren 4. Bei einsetzendem Klärvorgang werden die Lichtsignal stufenweise opto-elektronisch erfaßt. Im Verstärkerteil 5 kann die Empfindlichkeit mit einem Grauwertschalter der zu untersuchenden Trübe angepaßt werden. Die Signale werden von einem Motorkomensator 6 als Linienschreiber aufgezeichnet.The invention will be explained in more detail in the following embodiment and a drawing. The light from a radiation source 1 passes, parallelized by a double slit 2, to the pulp in the thermostattable glass 3.And all solid particles are suspended by means of a stirrer bar, less light reaches the phototransistors 4. When the clarification process begins, the light signals are detected opto-electronically in stages. In the amplifier part 5, the sensitivity can be adjusted with a gray value switch of the turbidity to be examined. The signals are recorded by a motor commutator 6 as a line recorder.

Claims

1. A method for determining the sedimentation rate in suspensions, wherein the radiated from a rod-shaped light source, in the double slitpärläüsed light is affected by the turbulence located in the thermostatic glass in its intensity and detected by photosensitive elements, which is processed in an electronic comparison and amplifier part accordingly , so that it can be recorded on a motor compensator of the moving under separation horizon as a measurement signal corresponding strength, characterized in that the photosensitive elements is a chain of vertically arranged along the sedimentation phototransistors.

2. The method according to claim 1, characterized in that when not significantly pronounced separation horizon pursues a variable, adjustable as gray value turbidity value along the sedimentation and is recorded accordingly.