JPS5872051A - 液体中に分散する固体濃度の測定装置 - Google Patents
液体中に分散する固体濃度の測定装置Info
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- JPS5872051A JPS5872051A JP57176461A JP17646182A JPS5872051A JP S5872051 A JPS5872051 A JP S5872051A JP 57176461 A JP57176461 A JP 57176461A JP 17646182 A JP17646182 A JP 17646182A JP S5872051 A JPS5872051 A JP S5872051A
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- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体中に分散された固体粒子の濃度を超音波
技術により測定する装置に関するものである。装置は特
に燃料油媒体中に分散された微細石炭粒子の渥度測定に
好適であるが、このよう々応用に限定されるものでない
。
技術により測定する装置に関するものである。装置は特
に燃料油媒体中に分散された微細石炭粒子の渥度測定に
好適であるが、このよう々応用に限定されるものでない
。
液体媒体中における固体粒子分散体の連続製造方法にお
いて、固体粒子良度測定の迅速分析が必要であって、そ
れにより尤し濃度が所期レーノ − ベルから変位すれば補正作動を行なうことができる。
いて、固体粒子良度測定の迅速分析が必要であって、そ
れにより尤し濃度が所期レーノ − ベルから変位すれば補正作動を行なうことができる。
サフリティッシュ ビトローリアム コンパニーリミテ
ッドは、安定な油中石炭分散体の装造方法を開発してい
る。分散体は、外殻と取扱い特性は燃料油に類似であっ
て、迅速な畝#測足の目的で油から固体粒子を単離する
ととは困難である。実験室的重音法は、使用可能である
が。
ッドは、安定な油中石炭分散体の装造方法を開発してい
る。分散体は、外殻と取扱い特性は燃料油に類似であっ
て、迅速な畝#測足の目的で油から固体粒子を単離する
ととは困難である。実験室的重音法は、使用可能である
が。
しかし正確である一方時間がかかシブラント制御には不
適である。
適である。
超音波技術が分析的測定に使用されており、そして電子
的読み取シによる監視装置を提供する点有用である。こ
れらは操作が迅速で試料につき非破壊的である。
的読み取シによる監視装置を提供する点有用である。こ
れらは操作が迅速で試料につき非破壊的である。
超音波速度測定のためのパルスエコー技術カ溶剤中の溶
質濃度測定に工夫されている。しかしながら、これらは
液体中に分散された固体粒子に関し生成する信号の高度
の減衰によし満足すべきものでない。残置がP9r望の
しかも弱められたエコーを消去することがおる。
質濃度測定に工夫されている。しかしながら、これらは
液体中に分散された固体粒子に関し生成する信号の高度
の減衰によし満足すべきものでない。残置がP9r望の
しかも弱められたエコーを消去することがおる。
測定によるもう一つの超音波技術もこれらの問題点を克
服するため提案されているが、しかし石炭の無機物官有
と温度に感受性があることを含めて多くの不利を受ける
。
服するため提案されているが、しかし石炭の無機物官有
と温度に感受性があることを含めて多くの不利を受ける
。
ウエーン州立大学のレノエルト氏によって石炭油混合物
の石炭含有量の測定のための超音波技術が開示されてい
る。この技術は、混合物を通過することにより起る超音
波の減衰を測定し、この減衰を石炭濃度に関係づけるも
のである。
の石炭含有量の測定のための超音波技術が開示されてい
る。この技術は、混合物を通過することにより起る超音
波の減衰を測定し、この減衰を石炭濃度に関係づけるも
のである。
しかしながら、減衰も筐た多くの不利を、特に工業的使
用に関して受ける。減衰測定は、複雑な照合ビームを使
用しない限り伝送信号の強度により影響を受ける。伝送
信号の強度は変換器の紅年にともなって変化する。また
、ガス気泡の存在は通路の一部を弱めるため減衰に著し
く影響することがある。さらに、減衰は粒子の大きさに
依存する。
用に関して受ける。減衰測定は、複雑な照合ビームを使
用しない限り伝送信号の強度により影響を受ける。伝送
信号の強度は変換器の紅年にともなって変化する。また
、ガス気泡の存在は通路の一部を弱めるため減衰に著し
く影響することがある。さらに、減衰は粒子の大きさに
依存する。
我々は、今や上述の不利を受けないインピーダンスの測
定を含む超音波技術を見出した。この技術は既知インピ
ーダンスと試験される物質量の界面の反射係数の測定に
基ずくものである。
定を含む超音波技術を見出した。この技術は既知インピ
ーダンスと試験される物質量の界面の反射係数の測定に
基ずくものである。
反射信号は、既知インピータンスのv/J*と試験物質
間の差異に依存する。石炭油分散体の場合、例えば、石
炭は油より高度のインピーダンスを有し、それ故混合物
のインピーダンスは石炭含有に伴って増大する。従って
、石炭含景が増大すると石炭のインピーダンスと混合物
のインピーダンスの差異が減少する。反射信号は、それ
故、減少し石炭含fLヲ指示するために使用できる。
間の差異に依存する。石炭油分散体の場合、例えば、石
炭は油より高度のインピーダンスを有し、それ故混合物
のインピーダンスは石炭含有に伴って増大する。従って
、石炭含景が増大すると石炭のインピーダンスと混合物
のインピーダンスの差異が減少する。反射信号は、それ
故、減少し石炭含fLヲ指示するために使用できる。
それ故5本発明によ)g体媒体中に分散する固体粒子の
濃度測定装置が提供され、この装置は、(&)超音波パ
ルサと、 (b)&音波受信器と、(C)ゲートピーク
検出器と、(d)信号コンディショニングと表示回路並
びに(6)分散を受ける既知インピーダンスの表面を含
む超音波変換器との組合せとからなり、1史用に際しパ
ルサU、インノくルスを発生し、このインパルスは変換
器によシ超音波に変換され、この超音波は分散体を通過
しか一、1一 つ既知インピーダンス表面と分散体との間の界面によっ
て超音波受信器に反射され、次いで弐面/分散体界曲か
らのエコーのピーク振幅を間j定するゲートピーク検出
器に加えられ、さらにピーク振幅は信号コンテイショニ
ンク°衣示回路によシ変換されてピーク振幅および/ま
たは分散体の固体含閂の表示を行なうことからなる。
濃度測定装置が提供され、この装置は、(&)超音波パ
ルサと、 (b)&音波受信器と、(C)ゲートピーク
検出器と、(d)信号コンディショニングと表示回路並
びに(6)分散を受ける既知インピーダンスの表面を含
む超音波変換器との組合せとからなり、1史用に際しパ
ルサU、インノくルスを発生し、このインパルスは変換
器によシ超音波に変換され、この超音波は分散体を通過
しか一、1一 つ既知インピーダンス表面と分散体との間の界面によっ
て超音波受信器に反射され、次いで弐面/分散体界曲か
らのエコーのピーク振幅を間j定するゲートピーク検出
器に加えられ、さらにピーク振幅は信号コンテイショニ
ンク°衣示回路によシ変換されてピーク振幅および/ま
たは分散体の固体含閂の表示を行なうことからなる。
表示は好適にはボルトで示されるピーク振幅および/ま
たは重量饅で示される固体金蓋に関しデジタルである。
たは重量饅で示される固体金蓋に関しデジタルである。
表面物質は、好適にはインピーダンスの小変化に対する
感度を最大とするように選定され。
感度を最大とするように選定され。
これは低いインピーダンスプラスチックが金属のような
高いインピーダンス物質より適していることを意味する
。好適な物質は、商標Rigidex00.2−μ7で
市販されているエチレンとヘキセンの共重合体である。
高いインピーダンス物質より適していることを意味する
。好適な物質は、商標Rigidex00.2−μ7で
市販されているエチレンとヘキセンの共重合体である。
適した伝送変換器は、圧′vL磁器であって、これは拘
波数/ 0KHz以上、好適には7〜70M)Izの範
囲の超音波を光生ずる。
波数/ 0KHz以上、好適には7〜70M)Izの範
囲の超音波を光生ずる。
本発明を院付図面を参照して説明する。
分析器は、超音波パルサlと超音波受信器λとゲートビ
ーク検出器3と信号コンテイショ二ングユニット≠とデ
ジタル表示ユニット、tと超音波変換器組立tとからな
る。
ーク検出器3と信号コンテイショ二ングユニット≠とデ
ジタル表示ユニット、tと超音波変換器組立tとからな
る。
超音波パルサ/
パルサは、 「Metroもek MP 2/j J
モジュールである。パルス幅は低く設定され、#2
衰制御は充分時N1方向であり、/1Ottsの内部パ
ルス中継周期が使用される。パルプは、負進行インパル
スを生成し、その電圧はプラスチック/空気界面から約
/、/ボルトのエコーを付与するよう調整される。
モジュールである。パルス幅は低く設定され、#2
衰制御は充分時N1方向であり、/1Ottsの内部パ
ルス中継周期が使用される。パルプは、負進行インパル
スを生成し、その電圧はプラスチック/空気界面から約
/、/ボルトのエコーを付与するよう調整される。
[Matrotek MR10/ J 受信器はパルサ
と2.2MHzの変換器とにJ(7(IBに設定される
減衰器によ多パルス/エコーの形態で接続される。
と2.2MHzの変換器とにJ(7(IBに設定される
減衰器によ多パルス/エコーの形態で接続される。
無線周波数検出器は処断Δれ、そして/、θMHzの遮
断周波数高透過性フィルタが使用される1、受信器の入
力は、次いで特別の目的のため組立てられたピーク検出
器に供給される。総ての相互接続は、 ’I’ektr
onix TM !/j主枠を介して行なわれ、これに
よりモジュール群を収容する。
断周波数高透過性フィルタが使用される1、受信器の入
力は、次いで特別の目的のため組立てられたピーク検出
器に供給される。総ての相互接続は、 ’I’ektr
onix TM !/j主枠を介して行なわれ、これに
よりモジュール群を収容する。
ゲートピーク検出器3
ゲートビーク検出器は、プラスチックフ石炭油分散体界
簡から出る第λエコーの正ピーク振幅を測定するよう設
計される。時間ゲートは他]総てのエコーをケートアウ
トするよう設定される。ピーク検出器回路は、通常のゲ
ートビーク検出器と異なり、すなわちピーク検出器の入
力における信号の時間ゲートを使用するよシむしろ時間
ゲートは論理素子を使用するフィードバックループ中に
含量れる。この配置は、ゲートとゲート信号における過
渡とステップを引起すアナログ入力信号との間の容量性
結合の普通の問題を目測゛する。
簡から出る第λエコーの正ピーク振幅を測定するよう設
計される。時間ゲートは他]総てのエコーをケートアウ
トするよう設定される。ピーク検出器回路は、通常のゲ
ートビーク検出器と異なり、すなわちピーク検出器の入
力における信号の時間ゲートを使用するよシむしろ時間
ゲートは論理素子を使用するフィードバックループ中に
含量れる。この配置は、ゲートとゲート信号における過
渡とステップを引起すアナログ入力信号との間の容量性
結合の普通の問題を目測゛する。
信号コンディショニング’Iト表示、!信号コンテイシ
ョニング表示回路は、ピーク振幅をボルトで−また石欣
含童を重墓饅でデジタル表示するよう設計される。[e
alj制呻け、空中/ボルトに設定されるボルト出力の
ゲインを調整する。石炭含量は、反射信号と石炭含量の
間の直線的関係を推定することによ#)限定範囲に対し
導入される。傾斜とこの校正の残貿偏走は「傾斜」と「
設定含蓄」の夫々の制御によって調整できる。
ョニング表示回路は、ピーク振幅をボルトで−また石欣
含童を重墓饅でデジタル表示するよう設計される。[e
alj制呻け、空中/ボルトに設定されるボルト出力の
ゲインを調整する。石炭含量は、反射信号と石炭含量の
間の直線的関係を推定することによ#)限定範囲に対し
導入される。傾斜とこの校正の残貿偏走は「傾斜」と「
設定含蓄」の夫々の制御によって調整できる。
超音波変換器組立を
超音波変換器7 (「Panametrias V30
ASBJ J2MHz 径4インチ)は、シリコン高真
空グリースタのプラグを使用するFRigidexJ共
重合体(00,2−177)Iからなる3酊厚さの円板
に音饗学的に連結され、かつ真鍮組立物10中に収容さ
れている。材料の饋度を測定する原料試料l/を円板r
上に置く。
ASBJ J2MHz 径4インチ)は、シリコン高真
空グリースタのプラグを使用するFRigidexJ共
重合体(00,2−177)Iからなる3酊厚さの円板
に音饗学的に連結され、かつ真鍮組立物10中に収容さ
れている。材料の饋度を測定する原料試料l/を円板r
上に置く。
密度または超音波速度測定のような他の技術と比較する
時、この技術は: 1)測定は本質的にプラスチックと分散体の性質の比較
であるから温度に対する感度がより小さい。分散体の速
度と密度変動は、温既に伴うプラスチック中の同様の変
動によって補償される。
時、この技術は: 1)測定は本質的にプラスチックと分散体の性質の比較
であるから温度に対する感度がより小さい。分散体の速
度と密度変動は、温既に伴うプラスチック中の同様の変
動によって補償される。
11)石炭中の音速と密度の変動に対し感度がより小さ
い。
い。
111)小さな試料警と手早い使用に理想的に適合する
。
。
パルス技術は1時間ケートにともなって残置(多重エコ
ー)効果が回避できるので使用される。連続波技術にお
いて、 7Al’は信号に呟差全引起す。
ー)効果が回避できるので使用される。連続波技術にお
いて、 7Al’は信号に呟差全引起す。
プラスチックの1史用は2つの理由により1少で必る:
l)この材料は、石炭油分散体に音響的に類似している
。
。
11)プラスチックの音響的性質の温度依存性は、上述
のように、測定を温度に対し比較的鈍感にする分散体の
音響的性質に類似する。
のように、測定を温度に対し比較的鈍感にする分散体の
音響的性質に類似する。
分離した反射体の使用は、変換器[田そのものよシむし
ろ反射材料の独立辿択をh」能とする。
ろ反射材料の独立辿択をh」能とする。
ケートピーク検出器は、フィードバックループ中に時間
ゲートを使用して入力信号路に時間ケートと通常結合す
る過渡とステップの問題を回避する。
ゲートを使用して入力信号路に時間ケートと通常結合す
る過渡とステップの問題を回避する。
第2図に関して、入力信号は比較器2/の正入力に供給
され、正入力が負入力結合より低い電圧の時に比較器、
2/の出力は低下する。若し正入力が負入力よシ上昇す
ると、比較器出力は上昇しフィードバックダイオード2
2を前方にバイアスをかけて蓄電コンデンサ23に緩*
s1i圧となるまで充電し、これは負入力に供給され。
され、正入力が負入力結合より低い電圧の時に比較器、
2/の出力は低下する。若し正入力が負入力よシ上昇す
ると、比較器出力は上昇しフィードバックダイオード2
2を前方にバイアスをかけて蓄電コンデンサ23に緩*
s1i圧となるまで充電し、これは負入力に供給され。
正入力の電圧と等しくなる。次に、比較器1]1力は低
下し、ダイオードは最早伝勇しない。そこで、蓄電コン
デンサが充電されて負比較器人力の信号は正入力の綿筒
正電圧と等しくなる。負入力の信号は、それ故ピーク検
L1財1)力とL7て使用できる。緩衝器2弘は蓄電コ
ンデンサからの充電の漏れを減少してヒーク信号がパル
ス間の周期時間の間保持可能となる。フィードバックル
ープ中の論理ゲート2jは、ゲート入力が低1される時
、低出力を生成することにより不必要なパルスをゲート
アウトするのに使用される。
下し、ダイオードは最早伝勇しない。そこで、蓄電コン
デンサが充電されて負比較器人力の信号は正入力の綿筒
正電圧と等しくなる。負入力の信号は、それ故ピーク検
L1財1)力とL7て使用できる。緩衝器2弘は蓄電コ
ンデンサからの充電の漏れを減少してヒーク信号がパル
ス間の周期時間の間保持可能となる。フィードバックル
ープ中の論理ゲート2jは、ゲート入力が低1される時
、低出力を生成することにより不必要なパルスをゲート
アウトするのに使用される。
第1図はバッチ分析器の説明図であシ、第2図はフィー
ドバックループ中に時間ゲートを有する正ピーク検出器
の説明白である。
ドバックループ中に時間ゲートを有する正ピーク検出器
の説明白である。
Claims (4)
- (1)液体媒体中に分散する固体粒子の#度測定装置に
おいて、(a)超音波パルサと、(b)超音波受信器と
、(C)ゲートビーク検出器と、(d)信号コンディシ
ョニング表示回路並びに(61分散を受ける既知インピ
ーダンスの表面を含むit波変換器との組合せとからな
り、使用に際しパルサはインパルスを発生し、このイン
パルスは変換器によシ超音波に変換され、この超音波は
分散体を通過しかつ既知インピーダンス表面と分散体と
の間の界面によって超音波受信器に反射され、次いで表
面/分散体界面からのエコーのピーク振幅を測定するゲ
ートビーク検出器に加えられ、さらにピーク振幅は信号
コンディショニング表示回路によりi換されてピーク振
幅および/または分散体の固体含量の表示を行なうこと
からなる液体中−/− に分散する固体粒子の濃度測定装置。 - (2) 既知インピーダンスの表面がエチレンとヘキ
センの共重合体によ多形成される特許請求の範囲第1項
記載の液体中に分散する固体粒子の濃度測定装置。 - (3)超音波パルサは圧電磁器からなる特許請求の範囲
第1項または第2項に記載の液体中に分散する固体粒子
の濃度測定装置。 - (4)添付図面第1図および第2図に示されかつ先に記
載される液体中に分散する固体粒子の濃度測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8130539 | 1981-10-09 | ||
GB8130539 | 1981-10-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5872051A true JPS5872051A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=10525054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57176461A Pending JPS5872051A (ja) | 1981-10-09 | 1982-10-08 | 液体中に分散する固体濃度の測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4478072A (ja) |
JP (1) | JPS5872051A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0363512A (ja) * | 1989-04-20 | 1991-03-19 | Simmonds Precision Prod Inc | 氷の検出装置及び方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4580444A (en) * | 1984-02-10 | 1986-04-08 | Micro Pure Systems, Inc. | Ultrasonic determination of component concentrations in multi-component fluids |
US4882934A (en) * | 1986-03-12 | 1989-11-28 | Charles B. Leffert | Ultrasonic instrument to measure the gas velocity and/or the solids loading in a flowing gas stream |
US4726235A (en) * | 1986-03-12 | 1988-02-23 | Available Energy, Inc. | Ultrasonic instrument to measure the gas velocity and/or the solids loading in a flowing gas stream |
US5009104A (en) * | 1989-11-30 | 1991-04-23 | General Dynamics Corporation | Ultrasonic cure monitoring of advanced composites |
GB9524949D0 (en) * | 1995-12-06 | 1996-02-07 | Kodak Ltd | Bubble detector |
US5739432A (en) * | 1996-05-30 | 1998-04-14 | The Regents Of The University Of California | Ultrasonic characterization of single drops of liquids |
US5834625A (en) * | 1996-08-21 | 1998-11-10 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for debubbling a discrete sample of liquid |
US7543480B2 (en) * | 2004-11-15 | 2009-06-09 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method for ultrasonic measuring of particle properties |
US7570893B2 (en) * | 2006-06-01 | 2009-08-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Methods of monitoring a marking liquid, apparatuses for monitoring a marking liquid, and image transfer devices |
CN104820021A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种采用相控阵超声成像检测煤岩界面的方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3914984A (en) * | 1972-05-08 | 1975-10-28 | Richard A Wade | System for measuring solids and/or immiscible liquids in liquids |
GB1550085A (en) * | 1976-04-16 | 1979-08-08 | Vni I Kt I Cvetmetavtomatika | Method of measuring properties of a fluid in a container and device for realizing same |
US4412451A (en) * | 1980-05-21 | 1983-11-01 | Outokumpu Oy | Method and apparatus for the determination of the average particle size in a slurry |
US4339944A (en) * | 1980-05-21 | 1982-07-20 | Micro Pure Systems, Inc. | Ultrasonic particulate identification |
US4381674A (en) * | 1981-06-22 | 1983-05-03 | Micro Pure Systems, Inc. | Ultrasonic detecting and identifying of particulates |
-
1982
- 1982-09-30 US US06/430,477 patent/US4478072A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-10-08 JP JP57176461A patent/JPS5872051A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0363512A (ja) * | 1989-04-20 | 1991-03-19 | Simmonds Precision Prod Inc | 氷の検出装置及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4478072A (en) | 1984-10-23 |
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