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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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 |
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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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| WO2006055449A2 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-26 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method for ultrasonic measuring concentration 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 |
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| 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 |
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| 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
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| 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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