JPH02504310A - 懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 懸濁液の同相のパラメータをモニタする方法及びその装置 技術分野 本発明は超音波法による液体媒体中の微細材料の特性を測定する方法に関し、詳 細には懸濁液の固相のパラメータの測定方法およびその方法を実施するための装 置に関する。

背景技術 懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法は周知（ジー・ニー・ハン「オブロ ボバニエ・イ・コントロール・テクノロジシエスキク・プロトセソフ・オボガシ ェニャＪ１９７９．　ネドラ出版、モスクワ、ＰＤ４７−４９参照）であり、こ れは分析されるべき懸濁液サンプルを予め形成し、このＦ４濁液サンプルの固相 を、例えば乾燥することにより得、その質量および続いて体積を測定することか らなる。サンプルの体積は、形成されたサンプルの固相を構成する乾燥した物質 が液体を含む測定容器に入れられるときのこの液体の体積の変化を考慮して決定 される。この分析される懸濁液の固相の粒子の密度は形成された懸濁液の固相の 測定されたｉｍとその体積との間の関係として決定される。

懸濁液の固相のパラメータを測定する他の周知の方法（ＳＵ、Ａ、８９６５４２ 参照）では超音波振動がいくつかの固定周波数で発生されて測定容器内のテスト 媒体に加えられる。この超音波振動はテスト媒体により影響を受けて振動のパラ メータ、詳細にはその振幅が変化する。この場合、テスト媒体は分析される懸濁 液の固相の粒子と例えば水との混合物である。その後にこのテスト媒体を通る超 音波振動の振幅が測定され、その値が懸濁液中の粒子の寸法を決定するために用 いられる。また有限の寸法の粒子が測定容器内に沈澱した時間についての測定が なされる。二の時間値は分析される懸濁液の粒子密度を決定するために用いられ る。

懸濁液の固相のパラメータをモニタするこの方法を実施するための周知の装置（ ＳＵ、Ａ、８９６５４２）はパルス発生器と放出側超音波変換器のような要素の 直列接続体と、超音波振動振幅信号を増幅する増幅器の入力に接続した受信側超 音波変換器からなる。送信側超音波変換器と受信側超音波変換器は測定容器の壁 の異なった側に配置されてテスト媒体を介して互いに音響的に接続する。この測 定容器は分析される懸濁液の固相粒子と水の混合物であるテスト媒体で満される 。この装置は振幅測定の結果を用いて分析される懸濁液のパラメータを決定する ためのデータ処理装置を含み、受信したデータはこの懸濁液の固相のパラメータ の計算に用いられ、二のデータ処理装置は基準振幅設定ユニットと減算回路から なる。データ処理装置の入力は、与えられた場合について測定された量がテスト 媒体を通るときに消滅する超音波振動振幅となるようにこの増幅器の出力に接続 する。

この装置において、測定容器内のテスト媒体はいくつかの固定周波数の超音波振 動を通し、これら振動はパルス発生器と送信側超音波変換器により発生されるも のである。上記のようにテスト媒体は生産ラインから分析用に取り出された懸濁 液の固相の粒子を表わしており、これら粒子は測定容器内に含まれる水に分散さ れている。

受信側超音波変換器はテスト媒体を通った超音波振動を、その振幅を特徴づける と共に増幅器で増幅される電気信号に変換する。増幅器の出力信号の測定された 振幅は分析される懸濁液の固相粒子のパラメータを決定するために用いられる。

増幅器の出力信号の振幅は、固相の粒子が沈澱しはじめた後に一定の時間インタ ーバルをもって測定され、測定容器内の水にそれら粒子が入れられた直後に計数 がスタートする。得られたデータは固体粒子の寸法と懸濁液の固相の密度の決定 に用いられる。

上記のような従来の懸濁液の固相のパラメータのモニタ方法および装置は、懸濁 液の固相のパラメータは予定の時間インターバルで静止テスト媒体について行わ れる一迎のテストにおける長時間の凝結の関数として測定されるから長時間のチ ェックプロセスが必要である。

チェックの前に固相を除去しそれを準備段階として乾燥させる必要がある。その ような操作ではサンプルの準備と移しかえ中に懸濁した粒子が失われ、チェック 精度を大幅に低下させるという欠点が生じる。更にテスト媒体全体を通った超音 波による懸濁液の固相のパラメータの測定精度は固相の粒子の寸法のバラツキに より著しく低下し、これも制限因子である。

発明の開示 本発明の目的は懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法およびこの方法を実 施するための装置を提供することであり、この方法は測定精度の改善とモニタ時 間の短縮を行うために懸濁液の固相分の除去および準備のような前処理段階を必 要とせずにテスト媒体の流動中にその固相分のパラメータの連続的なモニタを可 能にするものである。

本発明の方法は超音波振動を形成して送り、これを測定容器に置かれたテスト媒 体に与え、このテスト媒体を通った超音波振動の振幅を測定し、測定された振幅 値を用いてテスト媒体の特定のパラメータを見い出すようにした懸濁液中の固相 分のパラメータをモニタする方法において、標準液または懸濁液をテスト媒体と して別個に用い、標準液と懸濁液の双方について特定の距離だけ貫通する強度を 有するガンマ線を発生しこれらの液に当て、標準液および懸濁液の双方について 測定容器の壁に沿って固定距離だけ伝わる振幅を有するラム波を超音波振動とし て用いて測定容器の壁に沿って標準液と懸濁液に通し、懸濁液の固相分のパラメ ータが測定されたラム波の振幅とガンマ線の強度の関係を用いて与えられるよう にしている。

本発明の懸濁液の固相のパラメータをモニタすル方法は別途に超音波振動を発生 してそれを標準液と分析される懸濁液に、ガンマ線を当てる前に加えるようにす る段階を含むようにするとよい。

また、この懸濁液中の固相のパラメータをモニタする方法を実施するための装置 は、測定容器と、送信側超音波変換器と、測定容器の壁に装着された受信側超音 波変換器と、送信側超音波変換器の入力に接続するパルス発生器と、受信側超音 波変換器の出力に接続する超音波信号増幅器と、この増幅器に電気的に接続する データ処理組立体とを有するものにおいて、マルチバイブレータと、ワンショッ トマルチバイブレークと、遅延線と、方形パルス成形器と、ゲートユニットと、 平滑化フィルタとを直列にした構成と、この増幅器の出力に接続する入力と、上 記ゲートユニットのデータ入力に接続する振幅検出器と、ガンマ線源と測定容器 の壁に互いに対向して装着されるガンマ線受信器と、ガンマ線信号増幅器と、こ のガンマ線信号増幅器を介してガンマ線受信器の出力に接続する入力を有する他 の平滑化フィルタがら成り、これら増幅器が対数増幅器であり、上記受信側およ び送信側超音波変換器は互いに音響的に結合して成形プリズムを介して互いに特 定の距離だけ隔てられて測定容器の壁に装着され、上記データ処理組立体はラム 波の標準振幅を設定するユニットと、ガンマ線強度の標準値を設定するユニット と２個の減算回路と、分割回路とがら成り、これらユニットの出力がこの分割回 路の入力に接続する出力と上記平滑化フィルタの出力に接続する入力を有するこ れら減算回路の出力に夫々接続する。

本装置は上記ワンショットマルチバイブレータの出力に接続する入力を有する他 のパルス発生器とこの発生器の出力に接続する入力を有する他の送信側超音波変 換器と、測定容器に流体的に接続すると共にテスト媒体の供給と排出を行う接続 を有する貯蔵容器を更に有し、この容器内にこの送信側超音波変換器を配置する ようにすると好適である。

本発明は懸濁液のテストサンプルの準備のような前処理段階のないこと、測定容 器の壁に沿ってテスト媒体中を伝ばんするラム波の利用、他の因子、すなわち、 ガンマ線と超音波振動の利用により懸濁液中の固相のパラメータのチェックに要 する時間の短縮と測定精度の向上を可能にするのであり、ラム波振幅とガンマ線 強度の測定中の懸濁液の固相の粒子寸法のバラツキや液中の気泡の影響を著しく 低下させる。

更に、固相のパラメータはテスト媒体の流動中に、すなわち分析される懸濁液と 標準液が流れている間にチェックされるからチェックプロセス時間の短縮とより 信頼性の高いデータを得ることが出来る。

また、テスト領域には超音波振動の利用と、送信側変換器とパルス発生器を備え た貯蔵容器の使用により気泡がなく、懸濁液の固相のパラメータ測定における精 度が向上する。

図面の簡単な説明 本発明のこれらおよび他の目的と特徴は図面に示す特定の実施例についての以下 の詳細なる説明からより明確となるものである。

第１図は本発明による懸濁液中の固相のパラメータをモニタする方法を実施する ための装置のブロック図である。

第２図（ａｎ　　ｂ＋　　Ｃ＋　　ｄ＋　　ｅ＋　　ｆ＋　　ｇ）は本発明によ る第１図の装置の動作を例示する図である。

発明を実施するための最良の様態 本発明の主題を形成する懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法は次のよう にして行われる。ポンプ（図示せず）が測定容器１（第１図）を、はじめは標準 的な液体、例えば清浄な水であるテスト媒体２で満たすために連続的に作動され る。同時に超音波振動が発生されて測定容器１の壁に発生されるラム波へと変換 され、そして付加的な影響をもつ因子（ガンマ線）が与えられる。

このラム波は測定容器１とテスト媒体２の界面、すなわち矢印ｐで示すように測 定容器１の壁に沿って伝ばんし、ガンマ線は矢印ｑで示すようにテスト媒体２を 横切って伝ばんする。

ラム波が測定容器１の壁の固定位置１をカバーした後にこれが超音波振動に変換 されそして次に電気信号に変換され、この電気信号の振幅が対数スケールで増幅 され、これで標準液の影響を受けたラム波の振幅を特徴づける信号を得るプロセ スが終了する。その後に対数スケールで増幅される信号は検出されそして低周波 成分がとり出され、これで標準液についてのラム波振幅の測定プロセスが終了す るのであり、測定値がラム波の標準振幅となる。

ガンマ線がテスト媒体２内の固定位ｆｍをカバーした後にこのガンマ線により生 じるグローが電気信号に変換され、その振幅が対数スケールで増幅される。この 信号はテスト媒体２の影響を受けた、すなわち標準液の影響を受けたガンマ線の 強度を表わす。この信号は周波数について平均される。これにより標準液につい てのガンマ線強度の測定プロセスが終了するのであり、測定値はガンマ線の標準 強度となる。次にこの標準液を排出し、測定容器に、固相として約ｌｌｌ１１１ の粒子を含む懸濁液であるテスト媒体２を入れる。この懸濁液はその固相が適当 な液体と混合されるでいるから充分な流動性を有する。ラム波振幅とガンマ線強 度の上記の測定プロセスはこの懸濁液（以後「実効値」と呼ぶ）についてもくり 返される。

標準液と懸濁液についてのラム波振幅とガンマ線強度の測定値は両液のラム波振 幅の対数差およびガンマ線強度の対数差を計算しそれらの蓋間の関係を決定する ことにより懸濁液の固相の濃度と密度を決定するために用いられる。超音波振動 周波数の範囲は４００ＫＨｚ−３，５ＭＨｚの内であるとよい。ガンマ線強度は 任意の標準線源を用いることにより達成しうる条件により広く変化する。

懸濁液の固相のパラメータをモニタするためのこの方法の詳細を、テスト媒体２ 、すなわち標準液または分析される懸濁液に適合する測定容器１を有するそのた めの装置の好適な実施例について次に述べる。本発明の主題をなす装置は更にパ ルス発生器３を有し、その出力は送信側超音波変換器４に接続し、この変換器４ は測定容器１の璧に配置されて成形プリズム５を介して送信側超音波変換器４の 出力からの超音波振動を上記壁とテスト媒体２の間の界面で矢印ｐで示すように 測定容器１の壁に沿って伝ばんするラム波に変換する。受信側超音波変換器７は 他の成形プリズム６により音響通信領域内に上記プリズム５から固定距離１のと ころに配置されており、二の変換器の出力はラム波振幅を示す信号を増幅するた めの増幅器８の入力に接続する。プリズム６と変換器７はラム波を超音波振動に そして対応する電気信号に変換するように作用する。

この装置は更にマルチバイブレーク９、ワンショットマルチバイブレータ１０、 遅延線１１、方形パルス成形器１２、ゲートユニット１３およびラム波振幅を示 す信号を得るための第１平滑化フイルタ１４の直列回路を含んでいる。ゲートユ ニット１３のデータ入力は増幅器８の出力に接続する入力を有する振幅検出器１ ５の出力に接続し、パルス発生器３の入力はワンショットマルチバイブレータ１ ０の出力に接続する。この装置は更にガンマ線源１６と測定容器１の異なった側 （断面において）に対向して配置されて容器１の幅に等しい固定距離ｍだけ離さ れたガンマ線受信器１７を有する。ガンマ線受信器１７の出力はガンマ線強度を 示す信号の振幅を増幅する増幅器１８の入力に接続する。要素１８と８は対数増 幅器であり、ガンマ線受信器１７は光増倍器（第１図には示さず）に接続するシ ンチレータである。増幅器１８の出力は第２の平滑化フィルタ１９の入力に接続 する。

フィルタ１４と１９の出力は標準液と分析される懸濁液についてのラム波振幅と ガンマ線強度のアナログまたはディジタル形の測定値を処理するためのデータ処 理組立体２０の入力に接続する。この処理は懸濁液中の固相物の所望のパラメー タ、すなわち密度と濃度を得るためのものである。データ処理組立体２０はラム 波標準振幅設定ユニット２１とガンマ線標準強度設定ユニット２２を有する。ユ ニット２１と２２の夫々の出力は減算回路２３と２４の入力の一方に夫々接続す る。これら減算回路２３と２４の入力の他方は平滑化フィルタ１４と１９の出力 に夫々接続したデータ処理組立体２０の入力の一方として作用する。これら減算 回路２３と２４の夫々の出力は分割回路２５の夫々の入力に接続され、この回路 の出力が懸濁液の固相の密度を表わす信号を与える本装置の出力となる。懸濁液 の固相の濃度を表わす信号が減算回路２３の出力からとり出される。

本発明の主題をなすこの装置は更に他のパルス発生器２６を有し、その入力はワ ンショットマルチバイブレータ１０の出力に、そしてその出力はテスト媒体２内 のガスポケットを除き測定精度を向上させるための高出力超音波振動を発生する 他の超音波変換器２７の入力に接続する。この超音波変換器２７は貯蔵容器２８ 内に配置されており、この容器２８は本発明のこの実施例では円筒形であり、ア ダプタファンネル３０を介してそれに接続する接続部２９により測定容器１と流 体的にリンクしている。貯蔵容器２８はテスト媒体２を供給し排出するための接 続３１と３２を有する。排出接続３２はこの容器２８の空胴にその壁の送信側超 音波変換器２７の上で入口３４の下に設けられた出口３３を介して接続し、変換 器２７が常に容器２８内のテスト媒体２のレベル３５より下となるようになって いる。

送信側超音波変換器４と受信側超音波変換器７は周知の回路を使用する（ヴイ・ ヴイ・マロ７「ビエゾレゾナンスニエ・ダチーキＪ１９７ｇ、エネルギーバルシ ャース、モスクワ、ｐ、３７参照）。

発生器３とパルス発生器２６は周知のように構成出来る（例えばニー・ニーやブ ラマー他、「インブルスナヤ・テクニカ」、ビスチャヤ・シヨツク・パブリシャ ース。

１９７６、モスクワ、ｐ、１３６）。ゲートユニット１５　（ｐ、３０５）と平 滑化フィルタ１４．１９　（ｐ。

１５０）の構成についてもこの文献を参照されたい。

ユニット２１，２２、減算回路２３．２４および分割回路２５は本質的に周知の 要素と同様である（ヴイー・アイ・コルネイチニク他「ビイチスリテルニエ・ウ ストロイスバ・す・ミクロスケマクＪ、１９８６．テクニカ・パブリシャース、 キエフ参照）。

ガンマ線源１６は広い範囲で変化する強度を有するガンマ線を与える市販のユニ ットである（ゲー・アーφカーソ「チェツキング・アンド・モニタリング・オフ ◆コンセントレーションーブロセシスＪ、１９７９．ネドラ・パブリシャース、 モスクワ参照）。

第２図（ａ−ｇ）には本発明の装置の動作を示すための、回路の種々の個所にお ける電圧波形が示されている。

同図において、電圧Ｕは縦軸に、時間ｔは横軸にプロットされている。第２ａ図 はワンショットマルチバイブレータ１０の出力信号、第２ｂ図はパルス発生器３ の出力信号、第２Ｃ図は増幅器８の出力信号、第２ｄ図は増幅検出器１５の出力 パルス、第２ｅ図は成形器１２の出力パルス、第２ｆ図はゲートユニット１３の 出力信号、第２ｇ図は平滑化フィルタ１４の出力信号を示す。

本発明の懸濁液の固相のパラメータをモニタするための方法を実施するためのこ の装置は次のように動作する。

この場合標準液であるテスト媒体２は貯蔵容器２８と測定容器１を流れる。

マルチバイブレータ９はワンショットマルチバイブレーク１０によりパルス発生 器３（第１図）をトリガー（第２ａ図）するために用いられる方形パルスを出す 。

パルス発生器３は固定周波数の一連の高周波電気振動を生じさせる（第２ｂ図） 。（第２図は１個のパルスの変換を例示している）。

例えば圧電形の送信側超音波変換器４は発生器３の出力をそれに接触するテスト 媒体２０弾性超音波振動に変換する。この振動はプリズム５により、テスト媒体 ２を含んだ測定容器１の壁に沿って伝ばんするラム波に変換する。測定容器１の 壁土の固定距離「１」をカバーした後にこのラム波は他のプリズム已に入り、こ のプリズムがそれを長手方向の超音波振動に変換する。この振動は実質的に受信 側超音波変換器７に伝えられる。受信側超音波変換器７はこの長手方向の振動を 電気信号に変換する。ラム波がテスト媒体２を含む測定容器１の壁土の固定距離 ｒｌＪを通るときのそれらの減衰は懸濁液の固相の濃度によってのみ支配されそ して粒子の寸法あるいは寸法のバラツキには依存しない。

同時にワンショットマルチバイブレータ１０の出力パルスが遅延線１１の入力に 加えられる。このパルスはこの遅延線１１から、ゲートユニット１３を作動させ る方形パルス（第２ｅ図）を発生する成形器１２に入る。遅延線１１を通り成形 器１２に入るパルスの遅延時間τ０はパルス発生器３の出力パルスが送信側超音 波変換器４から受信側超音波変換器７に入るまでの時間Ｔ（第２Ｃ図）によりき まる。成形器１２（第２ｅ、図）の出力である方形パルスの幅τは時間Ｔ後に増 幅器８（第２Ｃ図）の出力に生じる受信信号のデータ保持部分の幅に対応する。

この場合Ｔ−τ０である。

受信側超音波変換器７に入る信号は増幅器８（第２Ｃ図）により対数スケールで 増幅されそして振幅検出器１５により検出される。検出器１５からの信号（第２ ｄ図）はゲートユニット１３に加えられてそのデータ保持部分（２ｆ図）のみが 通され、他方平滑化フィルタ１４がそこから低周波成分を分離する。すなわちフ ィルタ１４はこのパルス信号を容器１の壁に沿ワて通過したラム波の振幅に対応 する振幅を有する直流信号（第２ｇ図）に変換する。

設定ユニット２１は標準液が測定容器１内を流れるときラム波の通過により得ら れる信号の標準振幅Ｓλ。について調整される。

ガンマ線源１６は測定容器１の壁とテスト媒体２を通り、すなわち標準液を通り 伝ばんするガンマ線を発生する。ガンマ線の効果で受信器１７のシンチレータに 発光が生じる。その結果としてのグローは受信器１７のホトマルチプライヤによ り増幅されて電流に変換される。増幅器１８は受信器１７の出力信号の振幅の対 数値を得るために用いられ、平滑化フィルタ１９はこの増幅された信号の低周波 成分を分離する。

設定ユニット２２は測定容器１内の標準液で記録されたガンマ線の強度すなわち ガンマ線の標準強度に対応する信号振幅Ｓγ。をセットする。

標準液は次に排出されそして測定容器１に分析されるべき懸濁液が入れられる。

その後パルス発生器３とガンマ線源１６がオンとされそして上記の操作が懸濁液 となったテスト媒体２について行われる。ガンマ線の減衰は懸濁液の固相の濃度 とその粒子の密度によってのみ支配され、粒子の寸法には無関係である。その結 果、懸濁液についてのラム波振幅とガンマ線強度の、すなわちＳλとＳγの実効 値の測定が行われる。

減算回路２３の入力はユニット２１と平滑化フィルタ１４の出力信号、すなわち Ｓλ０とＳλを受け、その差を決定する。差Ｓλ。−８λは分析される媒体内の 固相の濃度に対応しそして任意の（アナログまたはディジタル）形で表わすこと が出来る。

この減算回路はＳγ０とＳγの差Ｓγｏ−８γを計算し、これがガンマ線強度に 対応するのであり、懸濁液の固相分濃度と密度によりきまる。

分割回路２５は懸濁液の固相の粒子密度に対応する値Ｓの測定中に得られる結果 に対するガスポケットの効果を除くためにワンショットマルチバイブレータ１０ の出力パルスが発生器２６をトリガーしそれによりテスト媒体２のガス抜きに利 用されるダイナミック効果（音響的流れと放射線圧）をもつ高出力超音波振動を 生じさせるべく用いられる。云い換えると、ガス相分（ガスポケットと気泡）が 貯蔵容器２８内のテスト媒体２から除去される。

テスト媒体２の適正なガス抜きと測定容量１内でのそのパラメータの誤差を最少 とした測定には送信側超音波変換器７の上にテスト媒体２のレベル３５を一定に 保ちそして測定器１を通じてのその流れを安定させることが必要である。それ故 、接続３１を介して貯蔵容器２８に供給されるテスト媒体２の量は接続３２を介 して排出される量を超える。余剰分は接続３２を介して放出される。

すなわち懸濁液または標準液の一定のレベル３５が貯蔵容器２８内に維持される 。

容器２８内のテスト媒体２のレベルの変動を低くするために接続３２の上に配置 された接続３１を介してそれが供給される。供給されたテスト媒体２は固相体の 粒子が析出しないように容器２８の面の振動を最少にしつつ容器２８の中心のま わりで回転するようにされ、一方余剰分は接続３２を介して放出される。このよ うな接続３２の配置によりテスト媒体２の排出時のレベル変動が最少となる。

例１ 懸濁液の固相分のパラメータが本発明の方法によりチェックされた。発生器３の 出力パルスのパラメータは次の通りであった。幅５μＳ、振幅１８０Ｖ、＜り返 し周波数１０００Ｈｚ、ガンマ線源１６は活性エレメントとされる懸濁液は磁鉄 鉱であった。分割回路２５の出力信号の測定値（４，ＩＶ）に対応する？！、濁 液の固相体の密度は３．２ｇ／ｄであった。

例２ 発生器３の出力パルスのパラメータは例１と同じであった。ガンマ線源１６は活 性エレメントとしてセシウム出力信号の測定値（３，５Ｖ）に対応する懸濁液の 固相密度は２．９ｇ／ｃｊであった。

懸濁液の固相の密度をモニターする本方法およびそのための装置のこれまでの説 明から明らかなように、本発明の利点は分析されるべき懸濁液のサンプルを用意 するための前処理段階がないということ、すなわち流動するテスト媒体２、例え ば懸濁液または標準液内でチェックプロセスが連続的に行われるから、固相分を 分離して乾燥する必要がないことである。この利点はテスト媒体に影響を与える 新しい因子、すなわち懸濁液の固相の濃度と密度によってのみ影響を受はテスト 媒体２内の粒子寸法のバラツキにも気泡にも影響されない強度を有するガンマ線 の利用によるものである。測定容器の壁を伝ばんする超音波としてのラム波の利 用によりテスト媒体と壁の間の界面での懸濁液の固相分の密度のチェックが可能 になり、測定のための因子は粒子寸法のバラツキと気泡にはあまり影響されない 。本発明の装置は超音波振動をラム波にあるいはその逆の変換を行う特別な成形 プリズム５．６と、ガンマ線源１６と、シンチレータ及びホトマルチプライヤか らなるガンマ線受信器１７とからなる。

更にマルチバイブレーク９、ワンショットマルチバイブレータ１０、遅延線１１ 、方形パルス成形器１２、ゲートユニット１３、振幅検出器１５、平滑化フィル タ１４゜１９および増幅器８，１８のようなこの装置の要素はこの装置の送信側 および受信側超音波変換器４，７、ガンマ線源１６と受信器１７の動作を懸濁液 の固相の密度をモニタする本方法に含まれる動作に従って整合させるものである 。対数増幅器８と１８を含むデータ処理組立体２０の回路により、分析される懸 濁液の固相分の密度とその濃度（ユニット２３の出力信号）の両方が計算出来る 。上記のすべての特徴によりパラメータのモニタプロセス時間を短縮し測定精度 を向上させることが出来る。

本発明の方法によりテスト媒体２を介してガンマ線とラム波を加える前に、媒体 ２にパルス発生器２６と測定容器１に流体的にリンクする貯蔵容器２８内の媒体 ２のレベル３５より下に配置される送信側超音波変換器２７とにより発生される 高出力超音波振動を加えるようにすると測定精度も改善出来る。この処理により テスト媒体２を通るガンマ線強度の測定に誤差を生じさせることのある媒体２内 の気泡が消滅する。

産業上の応用 本発明は例えば鉱石の濃縮プロセスについて制御を行う必要のある、ガスを含ん だ懸濁液の固相の濃度と密度を測定する、鉱業、化学工業および建設業に用いる ことが出来る。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．超音波振動を形成し送る段階と、これら振動を測定容器（１）に置かれたテ スト媒体（２）に与える段階と、このテスト媒体（２）を通った超音波振動の振 幅を測定する段階と、および測定された振幅値を用いてテスト媒体の特定のパラ メータを見出す段階とからなる懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法にお いて、標準液または懸濁液が上記テスト媒体（２）として別個に使用され、ガン マ線が発生されてこの標準液と懸濁液に次々に通される段階と、このガンマ線の 強度は標準液を特定の距離（ｍ）だけそして懸濁液を同じ距離（ｍ）だけ通るよ うなものであり、ラム波が超音波振動として用いられて測定容器（１）の壁に沿 って標準波と懸濁液を通される段階と、このラム波の振幅は標準液中を上記測定 容器（１）の壁に沿って固定距離（ｐ）だけ、そして懸濁液中を同じ距離（ｐ） だけ通るようにものであり、懸濁液の固相のパラメータがラム波の測定された振 幅とガンマ線の強度との比により決定される段階とを備えていること特徴とする 懸濁液の固相のパラメータをモニタする方法。 ２．ガンマ線を通す前に前記高出力超音波振動を発生して前記標準液と分析され る懸濁液に通すことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．測定容器（１）と、送信側超音波変換器（４）と、測定容器（１）の壁に装 着された受信側超音波変換器（７）と、上記送信側超音波変換器（４）の入力に 接続するパルス発生器（３）と、受信側超音波変換器（７）の出力に接続する超 音波信号の増幅器（８）と、この増幅器（８）に電気的に接続するデータ処理組 立体（２０）と、を有し、マルチバイブレータ（９）とワンショットマルチバイ ブレータ（１０）と遅延線（１１）と方形パルス成形器（１２）とゲートユニッ ト（１３）と平滑化フィルタ（１４）とからなる直列構成と、この増幅器（８） の出力に接続する入力と上記ゲートユニット（１３）のデータ入力に接続する出 力を有する振幅検出器（１５）と、ガンマ線源（１６）並びに上記測定容器（１ ）の壁に互いに対向して装着されるガンマ線受信器（１７）と、ガンマ線信号増 幅器（１８）と、このガンマ線信号増幅器（１８）を介して上記ガンマ線受信器 （１７）の出力に接続する入力を有する他の平滑化フィルタ（１９）と、を有し 、上記増幅器（８と１８）は対数増幅器であり、上記受信側超音波変換器（７） と送信側超音波変換器（４）は互いに音響的に結合して成形プリズム（５，６） を介して互いに特定の固定距離（１）だけ隔てられて上記測定容器（１）の壁に 装着されており、上記データ処理組立体（２０）はラム波の標準振幅を設定すた めのユニット（２１）とガンマ線の強度の標準値を設定するユニット（２２）と ２個の減算回路（２３，２４）と分割回路（２５）からなっており、上記ユニッ ト（２１，２２）の出力は、上記分割回路（２５）の入力に接線する出力と上記 平滑化フィルタ（１４，１９）の出力に接続する入力を有する上記減算回路（２ ３，２４）の出力に夫々接続されることを特徴とする請求項１記載の方法を実施 するための装置。 ４．前記ワンショットマルチバイブレータ（１０）の出力に接続する入力を有す る他のパルス発生器（２６）と、この発生器（２６）の出力に接続する入力を有 する他の送信側超音波変換器（２７）と、前記測定容器（１）に流体的に接続す ると共にテスト媒体（２）の供給と排出を行うための接続（３１，３２）を有す る貯蔵容器（２８）と、を特徴として有し、この貯蔵容器（２８）内に上記送信 側超音波変換器（２７）が配置されることを特徴とする請求項３記載の装置。