DE2603221A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE GRANULOMETRIC DISTRIBUTION IN MIXTURES - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE GRANULOMETRIC DISTRIBUTION IN MIXTURESInfo
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Description
Fo 9699 D 2 9. Jan. 1976Fo 9699 D 2 Jan. 9, 1976
PATENTASSESSOR O C Π O O O 1PATENT ASSESSOR O C Π O O O 1
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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG DER GRANULOMETRISCHEN VERTEILUNG IN MISCHUNGENMETHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE GRANULOMETRIC DISTRIBUTION IN MIXTURES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der granulometrischen Verteilung in Mischungen, d.hj., zur Ermittlung der Werte einer Kurve, die in'Abhängigkeit vom Durchmesser der in der Mischung vorhandenen Teilchen die Mengenanteile der Teilchen bestimmer Durchmesser wiedergibt.The invention relates to a method and a device for determining the particle size distribution in Mixtures, i.e., to determine the values of a curve that depending on the diameter of the particles present in the mixture, the proportions of the particles of a certain diameter reproduces.
Es ist ein Gerät zur Bestimmung der granulometrischen Verteilung in einer suspensionsartig in einer Flüssigkeit vorliegenden Teilchenmischung bekannt, das eine Lichtquelle für monochromatisches Licht, einen die Mischung enthaltenden durchsichtigen Behälter, der in der Bahn des Lichtstrahls angeordnet ist, ein optisches Konvergenzsystem zur Herstellung einesIt is a device for determining the granulometric Distribution in a suspension-like particle mixture present in a liquid known, which is a light source for monochromatic light, a transparent container containing the mixture placed in the path of the light beam is, a convergence optical system for producing a
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Diffraktionsflecks der angeleuchteten Mischung im Brennpunkt, eine in diesem Brennpunkt liegende und in der Brennebene verschiebbare Blende, deren Öffnungsweite veränderlich ist und die einen einen Teil des Flecks begrenzenden Ausschnitt aus einer kreisförmigen Krone aufweist, einen Lichtempfänger zum Empfang des Lichts dieses Fleckenausschnitts und zum Aussenden von elektrischen Signalen, die die empfangene Lichtintensität wiedergeben, wenn die Blende in der Brennpunktebene zur Untersuchung des Diffraktionsflecks verschoben wird, sowie einen Rechner umfaßt, der ausgehend von diesen Signalen den Anteil der in der Mischung enthaltenen Partikel unterschiedlichen Durchmessers bestimmen kann.Diffraction spot of the illuminated mixture at the focal point, a diaphragm located in this focal point and displaceable in the focal plane, the opening width of which is variable and which has a part of the spot delimiting section of a circular crown, a light receiver for Receiving the light from this patch and emitting electrical signals that determine the received light intensity reproduce when the diaphragm is shifted in the focal plane to examine the diffraction spot, as well as a Computer includes, based on these signals, the proportion of the particles contained in the mixture different Can determine diameter.
Bei abnehmender Konzentration der Teilchenmischung wird aber die Empfindlichkeit des oben angegebenen Geräts so schlecht, daß die Meßwerte keine Aussagekraft mehr besitzen.However, as the concentration of the particle mixture decreases, so does the sensitivity of the above-mentioned apparatus bad that the measured values are no longer meaningful.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und ein Verfahren anzugeben, mit dem mit großer Genauigkeit die granulometrische Verteilung einer Teilchenmischung bestimmt werden kann, selbst wenn die Konzentration der Teilchen in der Mischung sehr gering ist.The aim of the invention is to eliminate this disadvantage and to specify a method with which with great accuracy the particle size distribution of a particle mixture is determined even if the concentration of the particles in the mixture is very low.
Ferner ist Ziel der Erfindung eine Vorrichtung für den Einsatz dieses Verfahrens.Another object of the invention is a device for using this method.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung der granulometrisehen Verteilung einer Teilchenmischung, die als
Suspension in einer Flüssigkeit vorliegt, wobei das Verfahren mindestens als Teilschritte umfaßt
- die Mischung in einem durchsichtigen Behälter unterzubringen,The invention relates to a method for determining the granulometric distribution of a particle mixture which is present as a suspension in a liquid, the method comprising at least partial steps
- put the mixture in a transparent container,
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der in der Bahn eines monochromatischen Lichtstrahls angeordnet wird,which is arranged in the path of a monochromatic light beam will,
- in der Brennebene eines konvergierenden optischen Systems einen Diffraktionsfleck der angeleuchteten Mischung herzustellen,- one in the focal plane of a converging optical system To create a diffraction spot of the illuminated mixture,
- die von einem Empfänger in Antwort auf das Licht eines Ausschnitts des genannten Flecks ausgesandten elektrischen Signale zu verarbeiten, wobei dieser Ausschnitt durch die Öffnung einer auf dem Fleck angeordneten Blende begrenzt wird und der Umfang dieser Öffnung die Form eines Ausschnitts aus einer auf den Brennpunkt des konvergierenden optischen Systems zentrierten kreisringsektorförmigen Krone aufweist,- that of a receiver in response to the light of a section to process the said spot emitted electrical signals, this section through the opening of a arranged on the spot aperture is limited and the circumference of this opening has the shape of a section of a on the focal point of the converging optical system has centered circular ring sector-shaped crown,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in dem Behälter durch den Lichtstrahl hindurch in Strömung versetzt wird, wobei der Querschnitt der Strömung dieser Mischung ausreichend klein ist, damit die Teilchen der Mischung, die in dem Behälter in Strömung versetzt werden, nacheinander durch den Lichtstrahl wandern, wobei die elektrischen Signale durch das Passieren dieser Teilchen erzeugt werden und die Amplitude dieser Signale eine zunehmende Funktion des Durchmessers der Teilchen ist, und daß die Verarbeitung der elektrischen Signale mehrere Etappen umfaßt, die jeweils darin bestehen, während des Durchgangs einer vorbestimmten Menge der Mischung die Anzahl der Signale zu zählen, deren Amplitude einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.characterized in that the mixture in the container is caused to flow through the light beam, the Cross-section of the flow of this mixture is sufficiently small to allow the particles of the mixture in the container to flow are displaced, successively wandering through the light beam, the electrical signals passing through these particles and the amplitude of these signals is an increasing function of the diameter of the particles, and that the processing of the electrical signals comprises several stages, each consisting in the passage of a predetermined one Amount of mixture to count the number of signals whose amplitude exceeds a predetermined threshold value.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Bestimmung der granulometrischen Verteilung einer Teilchenmischung, die suspensionsartig in einer Flüssigkeit vorliegt, wobei die Vorrichtung umfaßtThe invention also relates to a device for determining the particle size distribution of a particle mixture, which is in suspension in a liquid, the device comprising
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- eine Quelle für einen monochromatischen Lichtstrahl,- a source for a monochromatic light beam,
- einen durchsichtigen Behälter, der die Mischung aufnimmt und in der Bahn des Lichtstrahls angeordnet ist,- a transparent container that holds the mixture and is placed in the path of the light beam,
- ein konvergierendes optisches System zur Bildung in seiner Brennpunktebene eines Diffraktionsflecks der durch den Lichtstrahl angeleuchteten Mischung,a converging optical system for the formation of a diffraction spot in its focal plane by the light beam illuminated mix,
- eine Blende, deren Öffnung in der Brennpunktebene einen Ausschnitt des Diffraktionsflecks begrenzt,- A diaphragm, the opening of which is a cutout in the focal plane of the diffraction spot limited,
- einen Lichtempfänger, der so angeordnet ist, daß er durch die Blende das Licht des Fleckenausschnitts empfängt, wobei die Öffnung dieser Blende durch einen Ausschnitt aus einer auf den Brennpunkt des konvergierenden optischen Systems zentrierten kreisförmigen Krone begrenzt wird,- A light receiver which is arranged so that it is through the Aperture receives the light of the patch section, the opening of this aperture through a section of one on the Focal point of the converging optical system centered circular crown is limited,
- Mittel, mit denen die Abmessungen der Öffnung der Blende verändert werden können,- Means with which the dimensions of the opening of the diaphragm changed can be
- Mittel zur Verarbeitung der vom Empfänger in Antwort auf das Licht ausgesandten elektrischen Signale, dadurch gekennzeichnet, daß darüber hinaus Mittel vorgesehen sind, mit denen die Mischung in dem Behälter durch den Lichtstrahl hindurch in Bewegung versetzt wird, wobei die elektrischen Signale durch die einzelnen Durchgänge der Teilchen der Mischung in dem Behälter durch den Lichtstrahl erzeugt werden, und daß die Mittel zur Verarbeitung der vom Empfänger ausgesandten elektrischen Signale einen Zähler umfassen, dessen Eingang an den Ausgang des Empfängers über eine Schwellwertvorrichtung angeschlossen ist, um während des Durchgangs einer vorbestimmten Menge der Mischung die Anzahl der Signale festzustellen, deren Amplitude größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und daß Mittel zur Einstellung- means for processing the electrical signals sent by the receiver in response to the light, characterized in that means are also provided by which the mixture in the container passes through the light beam is set in motion, the electrical signals passing through the individual passages of the particles of the mixture in the Container are generated by the light beam, and that the means for processing the electrical emitted by the receiver Signals comprise a counter, the input of which is connected to the output of the receiver via a threshold device, in order to determine during the passage of a predetermined amount of the mixture the number of signals whose amplitude is greater than is a predetermined threshold, and that means for setting
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dieses vorbestimmten Schwellwerts vorgesehen sind.this predetermined threshold value are provided.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden drei Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying three figures.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 1 shows schematically an embodiment of the invention Contraption.
Fig. 2 stellt ein Bauteil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung dar.FIG. 2 shows a component of the device shown in FIG. 1.
Fig. 3 zeigt eine Kurvenschar, mit deren Hilfe das erfindungsgemäße Verfahren ausgewertet werden kann.Fig. 3 shows a family of curves, with the help of which the invention Procedure can be evaluated.
In Fig. 1 wird eine Vorrichtung dargestellt, die eine Quelle für einen monochromatischen Lichtstrahl 1 aufweist. Diese Lichtquelle umfaßt einen Lasergenerator 2, der einen Laserstrahl 3 abgibt, auf dessen Bahn ein afokales optisches System angeordnet ist, das den Querschnitt des Laserstrahls 3 verringern kann. Dieses afokale optische System besteht aus zwei Linsen 4 und 5, die auf die Achse 6 des Lichtstrahls 3 zentriert sind, wobei ein Brennpunkt 7 der Linse 4 mit einem Brennpunkt der Linse 5 zusammenfällt. Die Öffnung eines räumlichen Filters, das aus einer Blende 8 gebildet wird, ist im gemeinsamen Brennpunkt 7 der beiden Linsen angeordnet.1 shows a device which has a source for a monochromatic light beam 1. These The light source comprises a laser generator 2 which emits a laser beam 3, on whose path an afocal optical system is arranged which can reduce the cross section of the laser beam 3. This afocal optical system consists of two lenses 4 and 5, which are centered on the axis 6 of the light beam 3, a focal point 7 of the lens 4 coinciding with a focal point of the lens 5. The opening of a spatial filter, which is formed from a diaphragm 8, is at the common focal point 7 of two lenses arranged.
Auf der Bahn des Lichtstrahls 1, der das afokale System verläßt, ist ein durchsichtiger Behälter 9 zur Aufnahme einer zu untersuchenden Teilchenmischung untergebracht. Ein auf die Achse 6 zentriertes konvergierendes optisches System 10 kann in seiner Brennebene 11 einen Diffraktionsfleck der im Behälter 9 vorhandenen und durch den Strahl 1 erleuchteten Mischung bilden.On the path of the light beam 1, which leaves the afocal system, a transparent container 9 for receiving a to examined particle mixture housed. A centered on the axis 6 converging optical system 10 can in his Focal plane 11 a diffraction spot of the existing in the container 9 and form mixture enlightened by ray 1.
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In der Brennebene 11 dieses Systems ist eine Blende angeordnet, deren Öffnung 13 in der Ebene 11 einen Ausschnitt des Diffraktionsflecks begrenzt. Diese Blende kann beispielsweise auf einer Seite eines Behälters 14 angeordnet sein, der einen Empfänger 15 umschließt, bei dem es sich um einen Fotoelektronenvervielfacher handeln kann und dessen lichtempfindliche Fläche 16 durch die Blende 12 das vom durch diese Blende begrenzten Diffraktionsfleckausschnitt ausgesandte Licht empfangen kann. Zwischen der lichtempfindlichen Fläche 16 und der Blende 12 ist vorteilhafterweise ein Interferenzfilter 17 angeordnet, das für das Licht des Diffraktionsflecks durchlässig, jedoch für Störstrahlungen undurchlässig ist.In the focal plane 11 of this system, a diaphragm is arranged, the opening 13 of which in the plane 11 is a cutout the diffraction spot limited. This screen can be arranged, for example, on one side of a container 14, the enclosing a receiver 15 which is a photoelectron multiplier can act and its photosensitive surface 16 through the aperture 12 that of the through this aperture limited diffraction spot section can receive emitted light. Between the photosensitive surface 16 and the Diaphragm 12 is advantageously arranged an interference filter 17 which is transparent to the light of the diffraction spot, however, it is impermeable to interference radiation.
Ein Zähler 18 ist mit dem Ausgang des Empfängers 15 über eine Schwellwertvorrichtung 19 verbunden, die Mittel zur Einstellung dieses Schwellwerts umfaßt.A counter 18 is connected to the output of the receiver 15 via a threshold device 19, the means for Setting this threshold includes.
Die verschiedenen oben beschriebenen optischen Organe werden vorzugsweise auf einer optischen Bank 20 installiert, die ihrerseits auf Vibrationsdämpfern 22 ruht. Der Behälter 14 kann mit Hilfe von schematisch unter 21 dargestellten bekannten Mitteln auf der optischen Bank 20 verschoben werden.The various optical organs described above are preferably installed on an optical bench 20, which in turn rests on vibration dampers 22. The container 14 can be known with the aid of those shown schematically at 21 Means are moved on the optical bench 20.
Schließlich umfaßt die Vorrichtung noch Mittel, mit denen die zu untersuchende Mischung im Behälter 9 in Bewegung versetzt werden kann. Bei diesen Mitteln handelt es sich um einen Behälter 23 für die Mischung 24 mit Leitungen 25 und 26, die den Behälter 23 mit dem Behälter 9, sowie mit einer in den Kreislauf eingebauten Pumpe 27 verbunden. Vorteilhafterweise, wird im Behälter 23 ein Rührwerk 28 eingebaut, das mit Hilfe eines Motors 29 betätigt wird.Finally, the device also comprises means with which the mixture to be examined in the container 9 is in motion can be moved. These means are a container 23 for the mixture 24 with lines 25 and 26, which connects the container 23 to the container 9 and to a pump 27 built into the circuit. Advantageously, an agitator 28 is installed in the container 23, which is operated with the aid of a motor 29.
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In Fig. 2 wird die Vorderseite der Blende 12 dargestellt, um die Form ihrer Öffnung 13 zu zeigen. Diese Öffnung wird durch einen Winkel u aus einer durch zwei auf einen Punkt zentrierte konzentrische Kreise Rl und R2 begrenzten kreisringsektorförmigen Krone umrandet. Der Querschnitt der Öffnung 13 kann durch beliebige bekannte Mittel (hier nicht dargestellt) verändert werden, insbesondere die Werte der Radien Rl und R2. Die Lage der Blende 12 zur optischen Bank 20 kann mit Hilfe von Mitteln 21 verstellt werden, die auf den Behälter 14 so einwirken, daß der Punkt 30 auf die Achse 6 im Brennpunkt des optischen Systems 10 gebracht werden kann.In Fig. 2, the front of the screen 12 is shown to show the shape of its opening 13. This opening is formed by an angle u from a circular ring sector-shaped delimited by two concentric circles Rl and R2 centered on a point Edged crown. The cross-section of the opening 13 can be determined by any known means (not shown here) are changed, in particular the values of the radii Rl and R2. The position of the diaphragm 12 to the optical bench 20 can be determined with the aid of Means 21 are adjusted, which act on the container 14 so that the point 30 on the axis 6 at the focal point of the optical Systems 10 can be brought.
Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung kann die granulometrische Verteilung einer suspensionsartig in einer Flüssigkeit vorhandenen Teilchenmischung geringer Konzentration gemessen werden.With the device shown in Fig. 1, the granulometric distribution of a suspension-like in a Liquid present particle mixture of low concentration can be measured.
Dieses Verfahren kann einen oder mehrere Arbeitsgänge umfassen.This process can include one or more operations.
Bei jedem Arbeitsgang wird die Mischung in den Behälter 9 gefüllt und in diesem Behälter in Strömung versetzt· Der Querschnitt der Strömung der Mischung im Behälter 9 muß unter Berücksichtigung der Konzentration der Teilchen in der Mischung ausreichend gering sein, damit die Teilchen der Mischung bei ihrem Umlauf i.w. einzeln nacheinander den Lichtstrahl 1 passieren, wobei das im Behälter 23 untergebrachte Rührwerk 28 für eine Homogenität der Mischung sorgt und örtliche Teilchenansammlungen verhindert.With each operation, the mixture is poured into the container 9 and set in flow in this container · The Cross-section of the flow of the mixture in the container 9 must take into account the concentration of the particles in the mixture be sufficiently small that the particles of the mixture i.w. pass light beam 1 one after the other, The agitator 28 accommodated in the container 23 ensures homogeneity of the mixture and local particle accumulations prevented.
Jeder Durchgang eines Teilchens durch den Lichtstrahl 1 ruft eine Veränderung der auf der lichtempfindlichen FlächeEach passage of a particle through the light beam 1 causes a change in the light-sensitive surface
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des Empfängers 15 empfangenen Lichtstärke des vom durch die Öffnung 13 der Blende 12 begrenzten Diffraktionsfleckausschnitt kommenden Lichts. Man erhält somit am Ausgang des Empfängers elektrische Signale, deren Amplitude eine zunehmende Funktion des Durchmessers der Teilchen ist. Wird daher der Schwellwert der Vorrichtung 19 auf einen bestimmten Wert eingestellt, so zählt man mit Hilfe des Zählers 18 die Anzahl der Teilchen der Mischung, deren Durchmesser größer als ein vorbestimmter Wert ai des Durchmessers der Teilchen ist. Dieses Zählen geschieht während des Durchgangs einer vorbestimmten Menge der Mischung, d.h. während einer vorbestimmten Zeit, wenn das durch die Pumpe 27 hervorgerufene Strömungsvolumen konstant ist, was im allgemeinen der Fall ist. Aus der gezählten Anzahl Ni läßt sich der Anteil der Teilchen der Mischung ableiten, deren Durchmesser größer als ai ist.of the receiver 15 received light intensity of the limited by the opening 13 of the diaphragm 12 diffraction spot section coming light. Electrical signals are thus obtained at the output of the receiver, the amplitude of which has an increasing function is the diameter of the particles. Therefore, if the threshold value of the device 19 is set to a certain value, so the number of particles in the mixture whose diameter is greater than a predetermined value is counted with the aid of the counter 18 ai is the diameter of the particles. This counting takes place during the passage of a predetermined amount of the mixture, i.e. during a predetermined time when the flow volume caused by the pump 27 is constant, which is generally the case is. The proportion of particles in the mixture, their diameter, can be derived from the number Ni counted is greater than ai.
Dann führt man dieselbe Messung für einen anderen Schwellwert durch, der etwas über dem vorhergehenden liegt, und bestimmt so die Anzahl Nj von Teilchen, deren Durchmesser größer als aj ist. Man erhält auf diese Weise durch Subtraktion die Anzahl η = Ni - Nj von Teilchen der Mischung, deren Durchmesser zwischen ai und aj liegt. Es ist damit leicht einzusehen, daß. es beim Verstellen des Schwellwerts der Vorrichtung 19 während verschiedener Etappen auf zunehmende Werte, die zunehmenden Durchmesserwerte von ai bis zum maximalen Durchmesser der Teilchen der Mischung entsprechen, möglich ist, die granulometrische Verteilung der Mischung für über ai liegende Durchmesserwerte zu bestimmen. Then the same measurement is carried out for another threshold value that is slightly above the previous one, and thus determines the number Nj of particles whose diameter is greater than aj. One obtains in this way by subtraction the number η = Ni - Nj of particles of the mixture, their diameter lies between ai and aj. It is easy to see that. when the threshold value of the device 19 is adjusted during different stages, it changes to increasing values, which are increasing Diameter values from ai to the maximum diameter of the particles correspond to the mixture, the granulometric is possible Determine the distribution of the mixture for diameter values greater than ai.
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Während der verschiedenen oben genannten Meßvorgänge bleibt die Öffnung 13 der Blende 12 unverändert. Die Öffnungsweiten müssen an die Durchmesser der zu zählenden Teilchen angepaßt werden.During the various above-mentioned measuring processes, the opening 13 of the diaphragm 12 remains unchanged. The opening widths must be adapted to the diameter of the particles to be counted will.
Die Radien der die kreisringsektorförmige Krone der Blende begrenzenden Kreise Rl und R2 werden folgendermaßen bestimmt :The radii of the circles R1 and R2 delimiting the circular sector-shaped crown of the diaphragm are as follows certainly :
In einer Brennpunktebene eines dem optischen System 10 gleichen optischen Systems wird ein Diffraktionsbild einer Dispersion mit dispergierten Teilchen des Durchmessers A hergestellt, wobei diese Dispersion durch einen Lichtstrahl angeleuchtet wird, der gleich dem Lichtstrahl 1 ist. Der Wert des Durchmessers A stellt einen oberen Grenzwert des Durchmessers der Teilchen der zu untersuchenden Mischung dar.In a focal plane of an optical system similar to the optical system 10, a diffraction image of a dispersion becomes produced with dispersed particles of diameter A, this dispersion being illuminated by a light beam, which is equal to light beam 1. The value of the diameter A represents an upper limit of the diameter of the particles of the mixture to be examined.
Anschließend wird in einem rechtwinkligen Koordinatensystem OPR, wo 0 der Ursprung ist und P den Prozentsatz der Lichtenergie des Bildes, das in einem Diffraktionskreis mit dem Radius R gebeugt ist, angibt, eine Kurve P = f(R) gezeichnet. Die entsprechenden Messungen können beispielsweise durchgeführt werden, indem in der Brennpunktebene des optischen Systems eine Blende mit kreisringförmiger veränderlicher Öffnung angeordnet wird. In Fig. 3 werden vier Kurven P = f(R) dargestellt, die Teilchendurchmessern von 4, 8, 16 bzw. 32 Mikron entsprechen.Then in a rectangular coordinate system OPR, where 0 is the origin and P is the percentage of Light energy of the image, which is diffracted in a diffraction circle with the radius R, is drawn a curve P = f (R). The corresponding measurements can be carried out, for example, by placing a in the focal plane of the optical system Aperture is arranged with a circular variable opening. In Fig. 3 four curves P = f (R) are shown, the Corresponding to particle diameters of 4, 8, 16 and 32 microns, respectively.
Will man beispielsweise die granulometrische Verteilung von Teilchen der Mischung untersuchen, deren Durchmesser kleiner als der Wert A = 8 Mikron ist, so projiziert man auf die Achse OR einen wachsenden und praktisch linearen Teil 31, 32, der Kurve für 8 Mikron;, dieser Kurventeil, der einem zwischen 20 und 70%For example, if one wants to study the particle size distribution of particles in the mixture whose diameter is smaller when the value A = 8 microns, a growing and practically linear part 31, 32 of the curve is projected onto the axis OR for 8 microns; this part of the curve, which is between 20 and 70%
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liegenden Prozentsatz P entspricht, wird auf die Achse OR in Form eines Abschnitts 33, 34 projiziert. Die Radien Rl und R2 der in Fig. 2 gezeigten kreisförmigen Krone werden gleich der Abszisse der Punkte 33 bzw. 34 auf der Achse OR gewählt, wobei für den Winkel u vorzugsweise für alle Arbeitsgänge dieses Verfahrens ein konstanter Wert genommen wird.lying percentage P is projected onto the axis OR in the form of a section 33, 34. The radii Rl and R2 of the circular crown shown in Fig. 2 are chosen equal to the abscissa of points 33 and 34 on the axis OR, where a constant value is taken for the angle u, preferably for all operations of this method.
Während eines Arbeitsgangs ist die Öffnungsweite der Blende 12 gleich, und die Erfahrung zeigt, daß die so bestimmten Öffnungsweiten besonders gut für den Empfang durch den Empfänger 15 der dem Durchgang durch den Lichtstrahl im Behälter 9 von Teilchen, deren Durchmesser kleiner als A ist, entsprechenden Signale angepaßt ist, d.h. in dem oben untersuchten Fall kleiner als 8 Mikron.During an operation, the opening width is the Aperture 12 is the same, and experience shows that the opening widths determined in this way are particularly good for reception by the receiver 15 corresponds to the passage through the light beam in the container 9 of particles whose diameter is smaller than A. Signals is matched, i.e. smaller than 8 microns in the case examined above.
Will man die granulometrische Verteilung einer Teilchenmischung geringer Konzentration bestimmen, deren Durchmesser zwischen beispielsweise 2 und 32 Mikron gestaffelt sind, so geht man folgendermaßen vor :If one wants to determine the particle size distribution of a particle mixture of low concentration, its diameter are staggered between 2 and 32 microns, for example, proceed as follows:
In einem ersten Arbeitsgang zeichnet man die Kurve für 32 Mikron gemäß Fig. 3, die dem Höchstwert für den Durchmesser der Teilchen der Mischung entspricht. Die Öffnungsweite der Blende 12 wird durch Projektion auf die Achse OR der Fig. 3 eines wachsenden und praktisch linearen Teils dieser Kurve bestimmt. Mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung mit der so bestimmten Blende werden die Teilchen der Mischung gezählt, wobei der Schwellwert der Vorrichtung 19 auf einen Wert eingestellt ist, der der Amplitude des im Empfänger eintreffenden Rauschsignals entspricht, wobei dieses Rauschsignal seinerseits beispielsweise einem Teilchendurchmesser von 16 Mikron entspricht. Während dieses erstenThe first step is to draw the curve for 32 microns according to FIG. 3, which is the maximum value for the diameter of the Particle corresponds to the mixture. The opening width of the diaphragm 12 is increased by projection onto the axis OR of FIG. 3 and the practically linear part of this curve is determined. With the aid of the device shown in FIG. 1 with the diaphragm thus determined the particles of the mixture are counted, the threshold value of the device 19 being set to a value that corresponds to the amplitude of the noise signal arriving in the receiver, this noise signal in turn, for example, corresponding to a particle diameter of 16 microns. During that first one
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Arbeitsgangs wird der Schwellwert, nacheinander auf zwischen 16 und 32 Mikron, beispielsweise 18, 20, 22, 24, 26, 28 und 30 Mikron, gestaffelte Werte eingestellt. Diese nacheinander erfolgenden Einstellungen entsprechen den verschiedenen Etappen dieses ersten Arbeitsgangs, während denen die Anzahl der in einer vorbestimmten Menge der Mischung enthaltenen Teilchen gezählt wird. Dieser erste Arbeitsgang ermöglicht somit die Bestimmung der granulometrischen Verteilung der Mischung für Durchmesserwerte von 16 bis 32 Mikron. Operation is the threshold value, successively to between 16 and 32 microns, e.g. 18, 20, 22, 24, 26, 28 and 30 microns, staggered values are set. These take place one after the other Settings correspond to the different stages of this first operation, during which the number of predetermined amount of the mixture contained particles is counted. This first step thus enables the determination the granulometric distribution of the mixture for diameter values from 16 to 32 microns.
Anschließend wird ein zweiter Arbeitsgang des VerfahrensThis is followed by a second stage of the procedure
angewandt, während dem die Blendweite durch Zuhilfenahme einerapplied, during which the aperture width by using a
die Kurve des Netzes aus Fig. 3 gewählt wirdjfpraktisch dem minimalen Durchmesser des Bereichs der während der vorhergehenden Etappe untersuchten Durchmesser entspricht, d.h. unter Verwendung der Kurve für 16 Mikron. Mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung mit wie oben angegeben eingestellter Blende geht man genauso vor wie beim ersten Arbeitsgang. Das Rauschsignal des Empfängers stellt sich auf einen niedrigeren Pegel ein, beispielsweise auf einen Pegel, der einem Teilchendurchmesser von 8 Mikron entspricht. Dieser zweite Vorgang ermöglicht somit die Bestimmung der granulometrischen Verteilung der Mischung für Durchmesser von 8 bis 16 Mikron.the curve of the network of Fig. 3 is chosen to be practically the minimum Diameter corresponds to the range of the diameters examined during the previous stage, i.e. using the Curve for 16 microns. With the aid of the device shown in FIG. 1 with the aperture set as indicated above, one goes in the same way as for the first step. The noise signal of the receiver adjusts itself to a lower level, for example to a level corresponding to a particle diameter of 8 microns. This second process thus enables the determination the granulometric distribution of the mixture for diameters from 8 to 16 microns.
Schließlich führt man einen dritten und vierten Arbeitsgang durch, bei denen die .granulometrische Verteilung der Mischung für Durchmesser von 4 bis 8 bzw. 2 bis 4 Mikron bestimmt werden kann. . ■Finally, a third and fourth operation are carried out in which the granulometric distribution of the mixture can be determined for diameters from 4 to 8 or 2 to 4 microns. . ■
Die Übereinstimmung zwischen dem Rauschsignal beim Empfang und dem Durchmesser der Teilchen, deren Durchgang durch den Licht-The correspondence between the noise signal upon reception and the diameter of the particles whose passage through the light
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strahl für eine gegebene Blende die Ausbildung eines Signals, dessen Amplitude gleich der des Rauschsignals ist, bewirkt, d.h. die Eichkurve des Empfängers, kann durch einen Versuch bestimmt werden, der mit Dispersionen aus Partikeln einheitlichen und definierten Durchmessers mit Hilfe einer der in Fig. 1 entsprechenden Vorrichtung durchgeführt wird, bei der am Ausgang des Empfängers 15 ein Oszillograph 35 angeordnet wird, um die Amplitude der elektrischen Empfangssignale zu messen.ray causes the formation of a signal for a given aperture, the amplitude of which is equal to that of the noise signal, i.e. the calibration curve of the receiver, can be determined by an experiment which is uniform with dispersions of particles and defined diameter is carried out with the aid of one of the apparatus corresponding to FIG. 1, in which an oscilloscope 35 is arranged at the output of the receiver 15 in order to measure the amplitude of the electrical received signals.
Die Erfindung kann bei der Bestimmung der granulometrischen Verteilung von Teilchenmischungen angewandt werden, die in sehr geringer Konzentration in einer Flüssigkeit suspendiert sind.The invention can be used in the determination of the particle size distribution of particle mixtures, which are suspended in a liquid in a very low concentration.
PatentaferüchePatent smells
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Claims (1)
Arbeitsgang vorgesehen ist,r3er Wert A2 des Durchmessers der Teilchen, mit dem die Radien (Rl, R2) der die Krone während dieses zweiten Arbeitsgangs begrenzenden Kreise bestimmt werden kann, praktisch gleich dem Durchmesser al ist.whereby
Work step is provided, r3er value A2 of the diameter of the particles, with which the radii (Rl, R2) of the circles delimiting the crown during this second work step can be determined, is practically equal to the diameter a1.
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