DE1013903B - Vollautomatische Sedimentationswaage - Google Patents

Vollautomatische Sedimentationswaage

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DE1013903B
DE1013903B DET10699A DET0010699A DE1013903B DE 1013903 B DE1013903 B DE 1013903B DE T10699 A DET10699 A DE T10699A DE T0010699 A DET0010699 A DE T0010699A DE 1013903 B DE1013903 B DE 1013903B
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sedimentation
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sediment
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Dr Heinrich Becker
Dr Heinz Rechmann
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Titan GmbH
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Titan GmbH
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/04Investigating sedimentation of particle suspensions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

  • Vollautomatische Sedimentationswaage In Industrie und Wissenschaft ist von jeher die Durchführung von Kornverteilungsanalysen in den Größenordnungen von Teilchen, die unter 50 p bis zu 0,1 [ liegen, eine wichtige Aufgabe gewesen, deren Lösung häufig versucht wurde. Viele Versuche gehen zurück auf die Anwendung des Stokesschen Gesetzes, das eine Abhängigkeit der Sedimentationszeiten von irgendwelchen Teilchen in flüssigem Medium angibt. Einige dieser Kornverteilungsanalysen messen die Mengen der in der Lösung suspendierten Teilchen rach entsprechenden Sedimentationszeiten und sind somit auf eine exakte Probenahme wie auch auf eine exakte Analyse dieser Teilchen angewiesen. Andere Methoden versuchen, den sedimentierten Anteil selbst zu bestimmen, und wieder andere befassen sich damit, durch ein Zentrifugenschwerefeld die Sedimentationszeit abzukürzen und entweder den sedimentierten Anteil oder aber auch den in der Lösung noch suspendierten Anteil zu bestimmen. Es wurde auch versucht, mit Hilfe einer hochempfindlichen Waage die durch einen bestimmten Querschnitt hindurchfallenden Suspensionsanteile auf einer Schale auszuwiegen. Bei einem anderen Verfahren bedient man sich einer Waagschale, die mit einem so hohen Rand versehen wurde, daß sie die Form eines oben offenen zylindrischen Tauchkörpers annimmt. Wegen des Eigengewichtes eines derartigen Körpers kann jedoch nur eine Waage geringerer Empfindlichkeit eingesetzt werden. Die Gewichtszunahme konnte in Abhängigkeit von der Zeit registriert werden, wobei die Gewicht-Zeit-Kurve in eine Teilchengrößenverteilung übersetzt werden mußte.
  • Betrachtet man diese Methoden zur Korngrößenanalyse, so muß man feststellen, daß trotz erheblichen Aufwandes eine Kornverteilungsanalyse bis heute in dem sehr wichtigen Bereich bis zu 0,1 1l nur mit sehr geringer Genauigkeit durchführbar ist, die im Höchstfall etwa VOO/, betragen dürfte.
  • Es wurde nunmehr gefunden, daß eine vollautomatische Korngrößenanal3rse, wobei die Kornverteilung als Rückstandskennlinie über den Teilchendurchmessern selbsttätig aufgezeichnet wird, bis in den Größenbereich von 0,1 u mit einer Genauigkeit von besser als 3°/O durchgeführt werden kann, wenn man sich der nachstehend beschriebenen und in Abb. 1 skizzierten Einrichtung bedient.
  • In einem Gefäß 1 befindet sich die Suspension 2, deren Kornverteilung analysiert werden soll, in die ein zylindrischer, allseitig geschlossener Körper 3 bis dicht unter die Oberfläche der Suspension eintaucht. Der Tauchkörper ist an einer möglichst dünnen und leichten Aufhängevorrichtung 4 am Waagebalken 5 befestigt. Die Auftriebsverminderung des Tauchkörpers infolge der Dichteänderung durch Sedimentation in der den Tauchkörper umgebenden Suspension wird durch ein Tordieren der Torsionsfelder 6 mittels der Torsionsachse 7 so ausge- glichen, daß die Waage fortlaufend in ihre Nullage zurückgebracht wird. Diese Nullsteuerung erfolgt selbsttätig, indem eine Abdeckfahne 8 den Iichtzutritt zur Photozelle9 beeinflußt, die über einen Photozellenverstärker 10 und den angeschlossenen Stellmotor 11 die Drehung der Torsionsachse bewirkt. Suspension und Tauchkörper befinden sich in einem Thermostaten 12. Die Registrierung der Gewichtszunahme des Tauchkörpers in Abhängigkeit von der Zeit erfolgt auf einer Registriertrommel 13, deren Drehung mit einer logarithmischen Zeitfunktion durch die Steuergeräte 14, 15 und 16 und den Motor 17 bewirkt wird. Das Steuergerät 14 wird so eingestellt, daß gleichen Umdrehungsbeträgen der Registriertrommel gleiche Äquivalentdurchmesser der in der Suspension sedimentierten Feststoffteilchen entsprechen.
  • Als Spannungsschreiber ist der Ausschlag der Schreibfeder 18 dem Sedimentgewicht proportional, indem am Potentiometer 19, das mit der Torsionsachse gekoppelt ist, ein dem Sedimentgewicht proportionaler Spannungsbetrag abgegriffen und dem Schreibverstärker 20 zugeführt wird, der über den Motor 21 die Verstellung der Schreibfeder vornimmt. Der Spannungsschreiber wird so eingestellt, daß der Ausschlag des Schreibers den jeweiligen prozentualen Anteil von dem Gewicht anzeigen kann, das nach vollständiger Sedimentation erreicht wird.
  • Bei der Registrierung dieser relativen Sedimentgewichte bleibt das Potentiometer 22 auf Null stehen. Das Potentiometer 22 kann über das Rückstellglied 23 ebenfalls an die Torsionsachse angekoppelt werden. Es wird dann nach konstanten Beträgen von d log t durch das Rückstellglied auf Null zurückgesetzt, wobei das Rückstellglied den Steuerimpuls von einem Kontaktgeber 24 erhält, der nach konstanten Umdrehungsbeträgen der Registriertrommel den Steuerimpuls auslöst. Nach A log 1 - d. h. seit der letzten Nullstellung des Potentiometers - ist die an den Potentiometern 19 und 22 abgegriffene Differenzspannung dem Rückstandswert proportional. Damit werden die Rückstandswerte eines Feststoffgemisches als Funktion der Äquivalentdurchmesser in Form einer Treppenkurve selbsttätig auf einem Diagrammpapier aufgezeichnet, das von vornherein auf der einen Achse in Teilchendurchmessern und auf der anderen Achse in °/0 Rückstandswert indiziert werden kann, so daß jede nachträgliche Auswertearbeit entfällt.
  • Die Gewichtszunahme des Tauchkörpers ist hydrostatischen Gesetzen zufolge identisch mit der Gewichtszunahme einer in der Ebene der unteren Begrenzungsfläche des Tauchkörpers gedachten Waagschale, so daß statt von einer Auftriebsverminderung des Körpers vom Sedimentgewicht gesprochen wird. Die Entfernung zwischen unterer Tauchkörperfläche und Oberfläche der Suspension ist hierbei die in die Stokessche Formel eingehende Fallhöhe.
  • Es können wahlweise Tauchkörper verschiedener Höhe und Breite Verwendung finden. Abb. 2 zeigt einen derartigen Tauchkörper im Schnitt. Es handelt sich hierbei um einen metallischen Hohlkörper mit einer Höhe der zylindrischen Wandung 25 von z. B. 98 mm, so daß sich eine Fallhöhe von 100 mm ergibt, wenn deren Oberkante 2 mm unter die Oberfläche der Suspension reicht.
  • Der Deckel 26 des Hohlkörpers ist 5 mm eingelassen und trägt in seiner Mitte eine Öse 27 zur Aufhängung des Körpers an möglichst dünnem und starrem Draht. Der durch die zylindrische Wandung gebildete Rand verhindert ein Abgleiten der noch auf die Deckelfläche sedimentierenden Teilchen. Im oden 28 des Tauchkörpers ist eine Füllöffnung vorgesehen, die durch eine versenkte Schranke 29 mit Dichtung verschlossen wird.
  • Das Gesamtgewicht dieses metallischen HohLkörpers wird zweckmäßig kleiner gewählt als der Auftrieb, den er in einer Suspension mit geringstmöglicher Dichte erfahren würde. Für eine Suspension bestimmter Dichte wird der Hohlkörper z. B. durch Einfüllen einer Flüssigkeit so weit beschwert, daß das Gewicht von Körper plus Füllflüssigkeit nur eben größer ist als der Auftrieb in dieser Suspension. Dadurch ist es möglich, die Vorbelastung der Waage durch die Waagschale< auf ein Minimum herabzusetzen, was die Verwendung einer höchstempfindlichen Torsionswaage erlaubt.
  • Die Verwendung eines geschlossenen, in die Suspension völlig eintauchenden Hohlkörpers gestattet ferner die Analyse kleinerer Suspensionsmengen - und zwar um das Volumen des Hohlkörpers kleinerer Mengen -gegenüber einer oben offenen, mit Suspension gefüllten Waagschale.
  • Um dem in der Suspension fast schwebenden Hohlkörper genügende Stabilität für dessen senkrechte Lage zu geben, ist dessen Schwerpunkt möglichst tief unter den Aufhängepunkt 27 zu legen. Das bedeutet, daß innerhalb des zur Verfügung stehenden Gesamtgewichtes Wandung und Deckel mit möglichst geringer Wandstärke hergestellt werden müssen, so daß dem Boden ein möglichst großes Gewicht gegeben werden kann.
  • Das nach vollständiger Sedimentation (bis zur Unterkante des Tauchkörpers) von der Waage angezeigte Gewicht - genannt das End-Sedimentationsgewicht - errechnet sich zu B = 00 lt 1,1 F 72 (1) 71 B [mg] = End-Sedimentationsgewicht, Co [mg cm-3] = Konzentration der Suspension, h.[cm] = Fallhöhe, F [cm2] = Querschnittsfläche des Tauchkörpers, γ1 [ g # cm-3] = dichte der Fallsubstanz, γ2 [g # cm-3] = ichte des Mediums.
  • Die noch näher zu beschreibende Vorrichtung gestattet, das relative Sedimentationsgewicht - d. h. den jeweiligen prozentualen Anteil vom End-Sedimentationsgewicht -zu registrieren, wobei das von den jeweiligen Versuchsbedingungen abhängende End-Sedimentationsgewicht als Einstellgröße der Registriervorrichtung vorgegeben wird.
  • Aus der Sedimentationszeit errechnet sich mittels des Stokesschen Gesetzes der Äquivalentdurchmesser der Teilchen, die bis zu diesem Zeitpunkt sämtlich sedimentiert sind 1,835 # 106 3 h # # 1 D2 = #(2) 71 - 72 t D [] = Äquivalentdurchmesser, h [cm] = Fallhöhe, # [g # cm-1 # sec-1] = Zähigkeit des mediums, t [sec] = Sedimentationszeit, also const D = (3) ltt Die noch näher zu beschreibende Vorrichtung gestattet ferner, den Proportionalitätsfaktor der Gleichung (3) der Registriereinrichtung derart vorzugeben, daß unabhängig von den jeweiligen Versuchsbedingungen den zu gleichen Teilchendurchmessern gehörenden Sedimentationszeiten gleiche Vorschubbeträge des Diagrammpapiers zukommen, d. h. daß das Diagrammpapier von vornherein mit Teilchendurchmessern indiziert werden kann.
  • Die Vorrichtung ermittelt eine Korngrößenverteilung im Teilchengrößenbereich von 100 bis 0,1 1. Entsprechend diesen drei Zehnerpotenzen des Teilchendurchmessers erfolgt die Registrierung gemäß Gleichung (3) über sechs Zehnerpotenzen der Zeit. Es wird ein zeitlogarithmischer Diagrammvorschub benutzt, so daß gilt logt---const2logD. (4) Die Registrierung der zu den Teilchendurchmessern gehörenden Rückstandswerte über einem nach Gleichung (4) ebenfalls logarithmischen Maßstab für die Teilchendurchmesser hat folgende Voraussetzungen. Aus der Zeit-Sedimentgewichts-Kurve, bei zeitlinearem Maßstab, errechnet sich der Rückstandswert R zu dp R = p - # t, (5) dt (5) worin p das relative Sedimentgewicht bedeutet. Damit ist R graphisch als Schnittpunkt der Tangente im Kurvenpunkt (p, t) mit einer im Zeitpunkt Null errichteten Achse im Maßstab des relativen Sedimentgewichtes zu ermitteln.
  • Für den zeitlogarithmischen Maßstab ergibt sich dp dlogt R = p # t, # t, d log t dt R = p - dp/d log t #log e. (6) Damit ist R graphisch als Schnittpunkt der Tangente im Kurvenpunkt (p, t) mit einer in einem um log e (das ist 0,432 der Diagrammlänge einer Zeitdekade) gegen den Zeitpunkt t in Richtung kleinerer Zeiten verschobenen Punkt errichteten Achse im Maßstab des relativen Sedimentgewichtes zu ermitteln.
  • Die Kurve der Rückstandswerte kann somit in das Diagramm der relativen Sedimentgewichte über einem ebenfalls logarithmischen Maßstab für die Teilchendurchmesser ohne Übertragen von Punkten eingezeichnet werden, wobei die beiden Maßstäbe eine konstante Verschiebung um l/2 log e (im Maßstab der Teilchendurchmesser) gegeneinander besitzen.
  • Läßt man bei Verwendung des Differenzenquotienten an Stelle des Differentialquotienten die Sekanten durch Kurvenpunkte gehen, die um ein konstantes S log t (oder S logD) voneinander entfernt sind, so wird die Ermittlung des Rückstandswertes auf eine Differenzbildung zweier Gewichte zurückgeführt.
  • R = - const iI p. (7) Damit ist die Kurve der Rückstandswerte mit Hilfe eines Proportional-Stechzirkels in das Diagramm der Sedimentgewichte einzuzeichnen. Wegen der Differenz der Neigungen einer Tangente im Punkt (p, D) gegenüber einer durch den Punkt (p, D) gehenden Sekanten wird R näherungsweise über einem in der Mitte zwischen log D und log D + d log D liegenden Punkt aufgetragen.
  • Die in Abb. 3 skizzierte Registriervorrichtung gestattet die selbsttätige kurvenmäßige Aufzeichnung der Rückstandswerte über einer logarithmischen Skala der Teilchendurchmesser. Das in der Abszissenrichtung mit D-Werten und in der Ordinatenrichtung mit Prozentwerten indizierte Diagrammblatt wird auf die Registriertrommel aufgespannt, wobei die Drehung der Trommel zeitlogarithmisch erfolgt. Die Steuerung dieses zeitlogarithmischen Diagrammvorschubs erfolgt durch die Geräteteile 14, 15 und 16. Der Geräteteil 14 erlaubt hierbei, den Proportionalitätsfaktor der Gleichung (3), der durch die jeweiligen Versuchsbedingungen bestimmt wird, einzustellen. Im folgenden werde die Zeit, die zur Sedimentation aller 100 çu großen Teilchen erforderlich ist, als Grundzeit C bezeichnet. Sie errechnet sich aus Gleichung (2).
  • C= 27 .1,835.102 1, 835 zu 102 [sec]. (8) 7, - 72 Der Geräteteil 14 soll eine der Grundzeit C der Sedimentation umgekehrt proportionale Ausgangsfrequenz f liefern, wobei eine Einstellmöglichkeit für Grundzeiten zwischen 1 und 10 Sekunden als für die Praxis ausreichend vorausgesetzt wird.
  • Eine Suspension eines Stoffes der Dichte 1y1 = 8,5 in Wasser würde bei einer Fallhöhe lt = 5 cm eine Grundzeit von etwa 1 Sekunde besitzen.
  • Der Geräteteil 14 enthält einen quarzgesteuerten Oszillator 30 mit einer Frequenz f0 und einem nachgeschaltenen dreistufigen dekadischen Untersetzer31 mit Ziffernvorwahl 32 (R. Kretzmann, Handbuch der industriellen Elektronik). Da die Ausgangsfrequenz f im Verhältnis 1:10 variabel sein muß, ist die Untersetzung U = f0/f zwischen 100 für die Grundzeit 1 Sekunde und 1000 für die Grundzeit 10 Sekunden zu variieren. Die bei den jeweiligen Versuchsbedingungen (ausgedrückt durch C) einzustellende dreiziffrige Vorwahlzahl V ist demnach V = 1000 - 100 C. (9) Bei Verwendung eines dreistufigen dekadischen Untersetzers liegt die Einstellgenauigkeit zwischen 1 und 0,1 0/o.
  • Die Geräteteile 15 und 16 bilden in ihrer Kombination die eigentliche Steuereinrichtung für den logarithmischen Diagrammvorschub, wobei es sich um eine Nachlaufsteuerung bekannter Bauart handelt. Es bedeutet 17 den vom Verstärker 33 gespeisten Antriebsmotor der Registriertrommel 13, mit deren Achse 34 der Abgriff 35 des Potentiometers 36 gekoppelt ist. Der Stellmotor 17 führt diesen Potentiometerabgriff so nach, daß die dem Verstärker33 zugeführte Differenzspannung zwischen ihm und dem am Potentiometer 37 durch einen auf die Steuerwalze 38 der Steuerfunktion entsprechend aufgebrachten Kontaktdraht 39 hervorgerufenen Abgriff ständig auf einem Minimum gehalten wird.
  • Die über sechs Zehnerpotenzen der Zeit reichende Steuerfunktion ist folgendermaßen realisiert. Die Drehung der Steuerwalze 38 erfolgt durch einen impulsgesteuerten Schrittmotor 40, der maximal 50Imp./Sek. aufnehmen kann, das ist die bei einer Grundzeit C = 1 Sekunde vom Geräteteil 14 maximal zu liefernde Frequenz, wobei der Oszillator 30 eine Frequenz von 5 kHz liefert. Die Registrierung beginnt bei 100 Il, so daß der Oszillator nach C Sekunden nach Sedimentationsbeginn einzuschalten ist.
  • Die vom Gerät 14 kommenden Impulse gelangen in fünf hintereinandergeschaltete dekadische Untersetzerstufen 41 bis 45 und unmittelbar über den Schalter 46 zum Schrittmotor 40 parallel zu diesem in einen Zähler 47.
  • Nach weiteren 9. C Sekunden, das sind 450 Impulse, betätigt der Zähler47 den Schalter 46 über das Stellglied 48, so daß die von dem Gerät 14 kommenden Impulse erst hinter der ersten dekadischen Untersetzerstufe 41 abgegriffen werden, die Steuerwalze 38 sich also nur mit einem Zehntel der vorhergehenden Geschwindigkeit dreht; nach weiteren 450 Impulsen, das sind insgesamt 100 C Sekunden Sedimentationszeit, greift der Schalter 46 hinter der zweiten Untersetzerdekade 42 ab usw. Die auf die Steuerwalze als Kontaktdraht aufzulegende Funktion besteht somit aus sechs gleichen, aneinander anschließenden, sich jeweils über ein Sechstel des Walzenumfanges erstreckenden Abschnitten, jeder nach einer über eine Dekade gehenden logarithmischen Funktion. Die Geräteteile 15 und 16 sind so aufeinander abzustimmen, daß mit dem Umschalten des Schalters 46 der Abgriff des Potentiometers 37 an den Knickstellen dieser Steuerkurve erfolgt. Bei einer Diagrammlänge von 6 45 = 270 mm für einen Teilchengrößenbereich von 100 bis 0,1 u erfolgt der Diagrammvorschub je Dekade mit einem mittleren Hub von 0,1 mm.
  • Eine Gewichtsregistrierung kann derart erfolgen, daß an einem an die Torsionsachse 7 der Waage angekoppelten Potentiometer 19 eine dem Sedimentgewicht proportionale Spannung abgegriffen und in selbstabgleichender Kompensationsanordnung bekannter Art als Ordinate auf dem Diagrammpapier aufgezeichnet wird. Die Spannungen der beiden Spannungsquellen 49 und 50 müssen stets gleich sein. (Der Abgriff des Potentiometers 22 bleibt dabei ständig auf Null.) Am Potentiometer 51 ist die gleiche Spannung fest abzugreifen, die das Potentiometer 52 bei Erreichen des End-Sedimentationsgewichtes auf der Waage abgreifen würde, womit der Schreiber jeweils bei Erreichen des End-S edimentationsgewichtes seinen Vollanschlag erreicht und somit das relative Sedimentgewicht p registriert. Eine am Potentiometer 51 angebrachte Skala wird in den Gewichten beziffert, bei denen der Schreiber Vollanschlag erreicht.
  • Wird das Potentiometer 22 über das Rückstellglied 23 und eine dem Proportionalitätsfaktor der Gleichung (7) entsprechende Übersetzung ebenfalls an die Torsionsachse der Waage angekoppelt, so wird die Rückstandskennlinie in Form einer Treppenkurve auf folgende Weise aufgezeichnet. Nach konstanten Umdrehungsbeträgen der Registriertrommel, d. h. nach konstanten Beträgen von d log t, erfolgt durch einen auf der Drehachse 34 der Registriertrommel angebrachten Kontaktgeber 24 ein Steuerimpuls für das Rückstellglied 23. Durch den Steuerimpuls wird ferner ein im Kompensationskreis liegender Schalter 53 betätigt, und zwar nach folgendem zeitlichem Plan. Angenommen, der Schreiber habe sich nach einem Steuerimpuls von Kontaktgeber 24 her bereits auf einen Rückstandswert eingestellt, das Rückstellglied den Abgriff des Potentiometers 22 auf Null gestellt, und der Schalter 53 sei geöffnet. Dann zeichnet der Schreiber während der zwischen zwei Impulsen vom Kontaktgeber 24 liegenden Zeit eine Parallele zur Zeitachse auf dem soeben eingestellten Wert. In dieser Zeit erfährt der Abgriff des Potentiometers 22 eine Verschiebung, so daß die am Potentiometer 22 abgegriffene Spannung proportional der in dieser Zeit erfolgten Sedimentgewichtszunahme ist. Beim nächsten Steuerimpuls vom Kontaktgeber 24 her wird zunächst der Schalter 53 geschlossen und die zwischen den Abgriffen der Potentiometer 19 und 22 liegende Differenzspannung dem Kompensationsschreiber zugeführt. Also wird gemäß Gleichung (7) der neue Rückstandswert registriert. Nach Öffnen des Schalters 53 stellt das Rückstellglied 23 den Abgriff des Potentiometers 22 wieder auf Null, so daß das Potentiometer 22 sich auf das nächste Differenzgewicht einstellen kann.
  • An Stelle oder parallel der Registriertrommel kann an den Stellmotor 21 ein Umdrehungszähler mit Druckvorrichtung so angekoppelt werden, daß der Kontaktgeber 24 den Druckvorgang in konstanten Schritten von d log D auslöst, so daß auch eine ziffernmäßige Registrierung der Rückstandswerte, ebenfalls in Zuordnung zu den Aquivalentdurchmessern, ermöglicht wird.
  • Die im vorstehenden beschriebene Einrichtung ist so angelegt, daß bei sukzessivem Ausbau eine fortschreitende Vereinfachung der Registrierung und Auswertung erzielt werden kann.
  • So kann z. B. die Registriertrommel mittels Schrittmotor durch die aus Geräteteil 15 kommenden Impulse angetrieben werden, wobei die Zeitfunktion zu einer unstetigen, innerhalb einer jeden Zeitdekade aber linearen Funktion wird.
  • Wurde bisher die Registrierung von Gewichten als Funktion der Zeit beschrieben, so kann man auch Zeiten in einfacher Weise registrieren, indem man mit einem Umdrehungszähler mit Druckvorrichtung und Nullstellung, der von einem Synchronmotor oder einem vom Geräteteil 14 gespeisten Schrittmotor angetrieben wird, die Zeiten für die Zunahme des Sedimentgewichtes oder des relativen Sedimentgewichtes ziffernmäßig registriert, wodurch eine einfache rechnerische Auswertung nach Gleichung (2) und Gleichung (5) ermöglicht wird.
  • Erlaubt die Verwendung des oben beschriebenen Tauchkörpers an Stelle der bisher benutzten Waagschalen verschiedenster Konstruktion eine genauere Erfassung des Sedimentgewichtes durch die Verwendungsmöglichkeit einer höherempfindlichen Waage bei gleichzeitiger Vermeidung der sonst auftretenden Störungen, wobei die Sedimentation von Teilchen bis zu einem Äquivalentdurchmesser von 0,1 p erfaßt wird, so ist der oben beschriebene Registriervorgang für diese Waage von besonderer Wichtigkeit, bietet aber auch z. B. im Hinblick auf das Entfallen jeglicher Auswertearbeit allgemein bei einer Registrierung von Sedimentationsvorgängen, z. B. in Gasen, wesentliche Vorteile.
  • Es würde sonst bei gleichbleibend genauer Registrierung der Teilchen bis 1 a bei linearer Zeitachse die l00fache Diagrammlänge für die Registrierung der Teilchen bis 0,1 p erforderlich sein. Da zudem durch die Verwendung der obigen logarithmischen Steuerung in Verbindung mit der Erfassung des relativen Sedimentgewichtes die selbsttätige Errechnung und Aufzeichnung der Rückstandswerte in ihrer Zuordnung zu den Äquivalentdurchmessern der sedimentierenden Teilchen bereits während des Sedimentationsvorganges erfolgt, kann die Sedimentation in einfacher Weise überwacht werden und somit nach Erreichen einer bestimmten Teilchengröße oder einem bestimmten Ruhestandswert abgebrochen werden.
  • PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zur Bestimmung der Kornverteilung in Suspensionen mit Hilfe einer empfindlichen Waage, die entsprechend dem Gewicht der sedimentierenden Teilchen automatisch ins Gleichgewicht gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer, allseitig geschlossener Körper völlig in die Suspension eintaucht und somit dessen Auftriebsverminderung durch die Waage ausgeglichen wird.

Claims (1)

  1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Tauchkörper der zu messenden Suspension in seinen Abmessungen angepaßt ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein hohler zylindrischer Tauchkörper im Gewicht der Suspension angepaßt ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Tauchkörpers in der Senkrechten unter dem Aufhängungspunkt möglichst nahe dem Boden liegt.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schreiber angeordnet ist, bei dem die Größe des Ausschlags dem Sedimentgewicht proportional ist und so einstellbar ist, daß für ein vorgegebenes Gewicht - vorzugsweise das End-Sedimentationsgewicht - der Endausschlag erreicht wird.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät einen Motor so steuert, daß der Zeitvorschub des Schreibers entsprechend den Grundzeiten der zu messenden Suspension erfolgt und damit bei verschiedenen Suspensionen gleichen Vorschubbeträgen gleiche Äquivalentdurchmesser entsprechen.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Steuergeräte vorhanden sind, die es gestatten, wahlweise sowohl die Sedimentationskurve als auch die Rückstandskurve während des Sedimentationsvorganges aufzuzeichnen.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zifferndruckwerk angekoppelt ist, das die ziffernmäßige Registrierung wahlweise sowohl der relativen Sedimentgewichte als auch der Rückstandswerte für vorgegebene Äquivalentdurchmesser während des Sedimentationsvorganges ausführt.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einer Sedimentationswaage und einem Zeitdifferenzdruckwerk, das die Zeiten für die Zunahme des relativen Sedimentgewichtes um konstante Beträge ziffernmäßig registriert.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 397 038.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3074270A (en) * 1957-11-04 1963-01-22 Moore Milford Corp Torsion balance and moisture testing apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2397038A (en) * 1942-07-16 1946-03-19 West Virginia Pulp & Paper Co Sedimentation balance

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