RU2469309C1 - Ultrasonic method of determining grain-size composition of particulates - Google Patents
Ultrasonic method of determining grain-size composition of particulates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469309C1 RU2469309C1 RU2011131599/28A RU2011131599A RU2469309C1 RU 2469309 C1 RU2469309 C1 RU 2469309C1 RU 2011131599/28 A RU2011131599/28 A RU 2011131599/28A RU 2011131599 A RU2011131599 A RU 2011131599A RU 2469309 C1 RU2469309 C1 RU 2469309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- pulses
- time
- immersion liquid
- appearance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему способу определения гранулометрических характеристик дисперсных материалов и может быть использовано во многих отраслях промышленности: пищевой, фармацевтической, косметической, химической, строительстве (при определении качества строительных материалов), для контроля взрывчатых веществ, т.е. во всех сферах, где используется гетерогенно-дисперсный материал.The invention relates to an ultrasonic non-destructive method for determining the particle size distribution of dispersed materials and can be used in many industries: food, pharmaceutical, cosmetic, chemical, construction (when determining the quality of building materials), for controlling explosives, i.e. in all areas where heterogeneous dispersed material is used.
Известны различные способы определения гранулометрического состава дисперсных материалов, наиболее часто используемыми на практике из которых являются седиментационный способ анализа дисперсности, оптическая микроскопия, лазерная дифракция, электронная микроскопия [1-3].There are various methods for determining the particle size distribution of dispersed materials, the most commonly used in practice of which are the sedimentation method of analysis of dispersion, optical microscopy, laser diffraction, electron microscopy [1-3].
Известен способ определения размера зернистости объекта (частиц) с помощью акустического микроскопа [4]. Он заключается в сканировании образца ультразвуковым сигналом, излучаемым генератором импульсов перемещений приемопередающего преобразователя относительно исследуемого объекта. Длительность и частота импульсов задается задающим блоком. Форма и амплитудная характеристика отраженных импульсов отображается на осциллографе. По амплитудной и временной характеристикам сигналов путем сравнения с записанными в блоке памяти эталонными характеристиками судят о структуре материала (его зернистости). Однако известный способ трудоемкий, так как требует приготовление (или наличие готового) эталонного образца и большую по времени длительность (далее: времяемкость) измерений.A known method for determining the grain size of an object (particles) using an acoustic microscope [4]. It consists in scanning the sample with an ultrasonic signal emitted by the transducer of the transceiver transducer relative to the object under study. The duration and frequency of the pulses is set by the master unit. The shape and amplitude response of the reflected pulses is displayed on the oscilloscope. By the amplitude and time characteristics of the signals, by comparison with the reference characteristics recorded in the memory unit, the structure of the material (its granularity) is judged. However, the known method is time-consuming, since it requires the preparation (or the availability of a finished) reference sample and a longer duration (hereinafter: time-consuming) of measurements.
Известен способ для определения взвешенных частиц в жидкости путем возбуждения ультразвукового резонансного поля в многослойном составном резонаторе, имеющем в сосуде дисперсию (частицы в жидкости), а также содержащий преобразователь (пьезодатчик) и зеркало (отражатель ультразвуковых волн) [5]. Установление стоячей ультразвуковой волны в жидкости приводит к образованию узлов и антиузлов скорости, к которым заставляет перемещаться частицы сила, создаваемая излучением [6 и 7]. Стоячая волна возникает при интерференции когерентных волн. Когерентные волны - это волны одной и той же частоты, амплитуды и постоянной разности фаз. Когерентная волна при отражении от поверхности, плоскость которой параллельна плоскости излучателя, при интерференции создает стоячую волну (при условии, что разность фаз равна п/2). Частота ультразвуковых волн при резонансе связана с размером частиц , где ρ - плотность частицы, η - вязкость иммерсионной жидкости. Однако известный способ сопровождается явлениями, приводящими к агрегированию частиц, что оказывает влияние на его точность и достоверность.A known method for determining suspended particles in a liquid by exciting an ultrasonic resonance field in a multilayer composite resonator having a dispersion in the vessel (particles in the liquid), and also containing a transducer (piezoelectric transducer) and a mirror (reflector of ultrasonic waves) [5]. The establishment of a standing ultrasonic wave in a liquid leads to the formation of nodes and velocity anti-nodes to which the force created by the radiation forces the particles to move [6 and 7]. A standing wave arises from the interference of coherent waves. Coherent waves are waves of the same frequency, amplitude and constant phase difference. When reflected from a surface whose plane is parallel to the plane of the emitter, a coherent wave creates a standing wave upon interference (provided that the phase difference is equal to n / 2). The frequency of ultrasonic waves at resonance is related to the particle size where ρ is the particle density, η is the viscosity of the immersion fluid. However, the known method is accompanied by phenomena leading to aggregation of particles, which affects its accuracy and reliability.
Известен способ ультразвукового контроля среднего размера зерна (частицы) материала [8], который является наиболее близким по совокупности существенных признаков. Для реализации этого способа изделие (или исследуемый образец) помещают в иммерсионную жидкость между излучающим и приемным пьезопреобразователями движущегося листового проката и излучают импульсы нормально к поверхности изделия (образца). Принимают первый и второй прошедшие через образец импульсы и импульс, прошедший через иммерсионную жидкость. Измеряют значение третьей гармоники первого прошедшего импульса, первую и третью гармоники импульса, прошедшего через иммерсионную жидкость. Измеряют времена приходов первого и второго прошедших через образец импульсов, а так же импульса при отсутствии образца и вычисляют средний размер зерна (частицы).A known method of ultrasonic testing of the average grain size (particle) of a material [8], which is the closest in the set of essential features. To implement this method, the product (or test sample) is placed in an immersion fluid between the emitting and receiving piezoelectric transducers of the moving sheet metal and pulses are emitted normally to the surface of the product (sample). The first and second pulses passing through the sample are received and the pulse passed through the immersion fluid. The value of the third harmonic of the first transmitted pulse, the first and third harmonics of the pulse transmitted through the immersion liquid is measured. The arrival times of the first and second pulses passing through the sample are measured, as well as the pulse in the absence of the sample, and the average grain (particle) size is calculated.
Недостатками известного способа являются высокая по времени длительность измерений (времяемкость), трудоемкость этих измерений, а также невысокая точность и достоверность измерения.The disadvantages of this method are the high time duration of the measurements (time), the complexity of these measurements, as well as the low accuracy and reliability of the measurement.
Заявленное изобретение лишено этих недостатков.The claimed invention is devoid of these disadvantages.
Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение и сокращение времени измерений (уменьшение времяемкости), повышение оперативности определения гранулометрического состава дисперсного материала, а также снижение трудоемкости и затрат на проведение измерений, повышение точности, достоверности и экономичности способа.The technical result of the claimed invention is the simplification and reduction of measurement time (reducing time), increasing the efficiency of determining the particle size distribution of dispersed material, as well as reducing the complexity and cost of measurements, improving the accuracy, reliability and cost-effectiveness of the method.
Указанный технический результат достигается тем, что в ультразвуковом способе определения гранулометрического состава дисперсного материала, заключающемся в облучении образца, приготовленного из исследуемого дисперсного материала, упругими ультразвуковыми импульсами, падающими нормально к поверхности образца, помещенного в иммерсионную жидкость, приеме первого и второго прошедших через исследуемый образец импульсов и импульса, прошедшего через слой иммерсионной жидкости, измерении временных интервалов между облучающими импульсами и временами прихода импульсов из прозвучиваемой области исследуемого образца, в соответствии с изобретением в прозвучиваемой области образца фиксируют расстояние между импульсами, падающими нормально к поверхности исследуемого образца, после чего фиксируют время возникновения резонанса гетерогенного осадка по появлению первого интерференционного минимума стоячей волны, измеряют время появления последующих интерференционных минимумов, после чего определяют время образования каждого из последовательно возникающих резонансных слоев, по которым судят о гранулометрическом составе каждого из этих слоев, определяют их суммарное значение и по соотношению: ,The specified technical result is achieved by the fact that in the ultrasonic method for determining the particle size distribution of the dispersed material, which consists in irradiating the sample prepared from the studied dispersed material with elastic ultrasonic pulses incident normally to the surface of the sample placed in the immersion liquid, the first and second passes through the test sample pulses and a pulse passing through a layer of immersion liquid, measuring time intervals between irradiating a pulse According to the invention, in the audible region of the sample, the distance between pulses falling normally to the surface of the test sample is recorded, and then the time of the appearance of the resonance of the heterogeneous precipitate by the appearance of the first interference minimum of the standing wave is recorded, and the time of occurrence is measured subsequent interference minima, after which the formation time of each of the successive resonant layers, which judge the particle size distribution of each of these layers, determine their total value and the ratio: ,
где Nn - число гранул в резонансном слое,where N n is the number of granules in the resonant layer,
- сумма Nn каждого резонансного слоя, - the sum N n of each resonance layer,
получают гистограмму, по которой определяют гранулометрический состав исследуемого дисперсного материалаget a histogram, which determines the particle size distribution of the investigated dispersed material
Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что исследуемый образец размещают в объеме не менее 1% от объема иммерсионной жидкости.In addition, the specified technical result is achieved by the fact that the test sample is placed in a volume of at least 1% of the volume of immersion liquid.
Помимо этого, указанный технический результат достигается тем, что время появления интерференционных минимумов фиксируют с использованием осциллографа.In addition, this technical result is achieved in that the time of appearance of interference minima is fixed using an oscilloscope.
Указанный технический результат достигается, таким образом, тем, что, как и в способе-прототипе, возбуждают упругие ультразвуковые волны с помощью пьезодатчиков, исследуемый образец (частицы) вносятся в иммерсионную жидкость, ультразвуковые импульсы падают нормально к поверхности образца осевшего слоя и измеряют характерные временные интервалы. Но в отличие от известного способа, кювета интерферометра заполняется жидкостью объема V, после чего фиксируется расстояние между датчиками L. В иммерсионную жидкость после фиксации расстояния между пьезодатчиками вносятся частицы, объем которых составляет не менее 1% от объема иммерсионной жидкости. Сразу после внесения частиц в иммерсионную жидкость фиксируется время начала седиментации (оседания частиц), далее определяют время резонансного гетерогенного осадка по появлению первого интерференционного минимума стоячей волны t1, время появления последующих интерференционных минимумов на экране осциллографа tn (n=1, 2, 3…).The specified technical result is achieved, therefore, by the fact that, as in the prototype method, elastic ultrasonic waves are excited using piezoelectric sensors, the test sample (particles) are introduced into the immersion liquid, ultrasonic pulses fall normally to the surface of the sample of the settled layer and measure the characteristic time intervals. But unlike the known method, the interferometer cuvette is filled with a liquid of volume V, after which the distance between the L sensors is fixed. After fixing the distance between the piezoelectric sensors, particles are introduced, the volume of which is at least 1% of the volume of the immersion liquid. Immediately after the particles are introduced into the immersion liquid, the time of the onset of sedimentation (sedimentation of particles) is recorded, then the time of the resonant heterogeneous precipitate is determined by the appearance of the first interference minimum of the standing wave t 1 , the time of the appearance of subsequent interference minima on the oscilloscope screen t n (n = 1, 2, 3 ...).
По полученным значениям tn определяют соотношение между номером резонансного слоя и временем его появления, строится график (гистограмма) динамики появления резонансных слоев. По полученной зависимости, по закону Стокса, рассчитывают гранулометрический состав частиц соответствующего резонансного слоя дисперсного осадка:The obtained values of t n determine the relationship between the number of the resonant layer and the time of its appearance, plotting (histogram) the dynamics of the appearance of the resonant layers. According to the obtained dependence, according to the Stokes law, the particle size distribution of the particles of the corresponding resonant layer of dispersed precipitate is calculated:
где η - коэффициент вязкости матрицы,where η is the viscosity coefficient of the matrix,
H - высота, с которой оседают частицы,H is the height with which the particles settle,
g - ускорение свободного падения,g is the acceleration of gravity,
t - время оседания частицы,t is the settling time of the particle,
ρч - плотность частицы,ρ h - particle density,
ρм - плотность матрицы,ρ m is the density of the matrix,
Vn - объем частицы радиуса rn.V n is the volume of a particle of radius r n .
По длине волны ультразвуковых волн λ, радиусу пьезодатчика R определяют объем резонансного слоя по формуле:According to the wavelength of ultrasonic waves λ, the radius of the piezosensor R determine the volume of the resonant layer by the formula:
, ,
где Vp - объем резонансного слоя,where V p is the volume of the resonance layer,
R - радиус пьезодатчика,R is the radius of the piezosensor,
λ - длина ультразвуковой волны.λ is the ultrasonic wavelength.
По отношению объема резонансного гетерогенного слоя к объему частиц, образующих n-ый резонансный слой, рассчитывается число частиц Nn в резонансном слое, определяется общее число частиц дисперсии и определяется общее число частиц резонансных слоев и по отношению строится гистограмма частиц в осевших резонансных слоях дисперсного материала.By the ratio of the volume of the resonant heterogeneous layer to the volume of the particles forming the nth resonant layer, the number of particles N n in the resonance layer is calculated, the total number of dispersion particles is determined, and the total number of particles is determined resonant layers and in relation a histogram of particles in the settled resonant layers of the dispersed material is constructed.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется иллюстрацией, представленной на Фиг.1-4.The essence of the invention is illustrated by the illustration presented in Fig.1-4.
На Фиг.1 представлена блок-схема, на которой проводились исследования и апробация заявленного способа; на Фиг.2 представлены осциллограммы; на Фиг.3 представлена временная диаграмма и на Фиг.4 представлена гистограмма.Figure 1 presents a block diagram on which studies and testing of the claimed method; figure 2 presents the waveform; figure 3 presents a timing diagram and figure 4 presents a histogram.
Представленная на Фиг.1 блок-схема экспериментальной установки содержит акустическую ячейку 1, выполненную в виде прозрачного цилиндра, в частности из плексигласа, пьезодатчиков 2 и 3, генератора ультразвуковых волн 4, приемника ультразвуковых волн 5, осциллографа 6.The block diagram of the experimental setup shown in Fig. 1 contains an acoustic cell 1 made in the form of a transparent cylinder, in particular, from a plexiglass,
В процессе испытаний заявленного способа излучающий пьезодатчик 2 укреплялся на стержне, который с помощью специального устройства, установленного на крышке кюветы, фиксировался относительно нижнего приемного пьезодатчика 3, смонтированного на дне кюветы (акустической ячейки). При монтаже акустической ячейки обязательно проверялась соосность и параллельность плоскостей излучающего и приемного кварцев. Готовность установки к работе контрольно проверялась путем измерения на ней скорости ультразвуковых волн в дистиллированной воде, для которой была получена при нормальных условиях скорость 1490 м/с, что совпадало с тестовыми табличными данными.In the process of testing the inventive method, the
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Акустическая кювета (ячейка) с двумя пьезодатчиками заполняется жидкостью, объем которой составляет V. Верхний датчик фиксируется относительно нижнего датчика на расстоянии L. Частицы дисперсного материала в объеме не менее 1% от объема иммерсионной жидкости вносятся в кювету на уровень H. Фиксируется время начала оседания частиц. При достижении толщины резонансного слоя, равного , возникает резонанс и появляется интерференционный минимум. Фиксируется время появления интерференционного минимума, время появления последующих интерференционных минимумов по мере осаждения частиц дисперсии и возникновения резонансов осевших слоев. Скорость оседания частиц определяется по формуле:The essence of the invention is as follows. An acoustic cuvette (cell) with two piezoelectric sensors is filled with a liquid whose volume is V. The upper sensor is fixed relative to the lower sensor at a distance L. Particles of dispersed material in a volume of at least 1% of the volume of immersion liquid are introduced into the cuvette at level H. The time of the beginning of sedimentation is recorded particles. Upon reaching the thickness of the resonance layer equal to , resonance occurs and an interference minimum appears. The time of the appearance of the interference minimum, the time of the appearance of subsequent interference minima as the dispersion particles are deposited and the resonances of the deposited layers are recorded, are recorded. The sedimentation rate of particles is determined by the formula:
, ,
где H - высота, с которой оседают частицы исследуемого образца; t - время оседания частицы.where H is the height at which the particles of the test sample settle; t is the particle settling time.
Скорость седиментации частиц по закону Стокса, с учетом поправки на выталкивающую силу по закону Архимеда:Particle sedimentation rate according to Stokes law, taking into account the buoyancy correction according to Archimedes law:
, ,
где m - масса частицы,where m is the mass of the particle,
r - радиус,r is the radius
η - коэффициент вязкости матрицы,η is the viscosity coefficient of the matrix,
H - высота, с которой оседают частицы исследуемого образца,H is the height from which the particles of the test sample settle,
g - ускорение свободного падения,g is the acceleration of gravity,
ρч - плотность частицы,ρ h - particle density,
ρм - плотность матрицы.ρ m is the density of the matrix.
Из полученных формул (1) и (2) получают информацию о размере и объеме частиц соответствующего резонансного слоя, определяют объем резонансного слоя Vp и число частиц Nn в резонансном слое. Определяют суммарное значение и по соотношению получают гистограмму, по которой судят о гранулометрическом составе исследуемого дисперсного материала.From the obtained formulas (1) and (2), information is obtained on the particle size and volume of the particles of the corresponding resonance layer, the volume of the resonance layer V p and the number of particles N n in the resonance layer are determined. Determine the total value and in relation get a histogram, which is used to judge the particle size distribution of the investigated dispersed material.
Заявленное изобретение апробировано на лабораторной базе Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) в режиме реального времени на основе многочисленных экспериментальных исследований, проведенных на образцах, в частности гранулометрического состава взвеси частиц крахмала.The claimed invention was tested at the laboratory base of St. Petersburg State University (SPbSU) in real time on the basis of numerous experimental studies conducted on samples, in particular the particle size distribution of the suspension of starch particles.
Примеры конкретной реализации заявленного способа представлены в таблице, которая составлена на основе полученных результатов экспериментальных исследований гранулометрического состава взвеси частиц крахмала.Examples of specific implementations of the claimed method are presented in the table, which is based on the results of experimental studies of the particle size distribution of a suspension of starch particles.
Пример.Example.
В иммерсионную жидкость (вода) после фиксации расстояния между пьезодатчиками вносились частицы крахмала, объем которых составляет 1,2% от объема иммерсионной жидкости. Сразу после внесения частиц в иммерсионную жидкость фиксировалось время начала седиментации (оседания частиц), далее определялось время образования резонансного гетерогенного осадка по появлению первого интерференционного минимума стоячей волны t1, время появления последующих интерференционных минимумов на экране осциллографа tn (n=1, 2, 3…). Зависимость времени оседания частиц от номера резонансного слоя представлена на временной диаграмме, Фиг.3. По известным формулам рассчитывался размер r и объем частиц крахмала соответствующего резонансного слоя, определялся объем резонансного слоя Vp и число частиц Nn в резонансном слое. Определялось суммарное значение и по соотношению строилась гистограмма, по которой судят о гранулометрическом составе исследуемого дисперсного материала. Полученная гистограмма представлена на Фиг.4.After fixing the distance between the piezoelectric sensors, starch particles, the volume of which is 1.2% of the volume of the immersion liquid, were introduced into the immersion liquid (water). Immediately after the particles were introduced into the immersion liquid, the time of the onset of sedimentation (sedimentation of particles) was recorded, then the time of formation of a resonant heterogeneous precipitate was determined by the appearance of the first interference minimum of the standing wave t 1 , the time of appearance of subsequent interference minima on the oscilloscope screen t n (n = 1, 2, 3 ...). The dependence of the settling time of particles on the number of the resonant layer is shown in the time diagram, Fig.3. Using known formulas, the size r and the volume of starch particles of the corresponding resonance layer were calculated, the volume of the resonance layer V p and the number of particles N n in the resonance layer were determined. The total value was determined and in relation a histogram was constructed, according to which the particle size distribution of the dispersed material under study was judged. The resulting histogram is presented in Figure 4.
Предлагаемый способ, как показали результаты многочисленных исследований, позволяет повысить точность и достоверность измерения среднего размера гранул исследуемого материала в диапазоне частиц от 1 мкм до 200 мкм. Преимущества способа заключается также в его экономичности, универсальности, оперативности, снижении трудоемкости и сокращении времени измерений.The proposed method, as shown by the results of numerous studies, can improve the accuracy and reliability of measuring the average granule size of the test material in the particle range from 1 μm to 200 μm. The advantages of the method also lies in its cost-effectiveness, versatility, efficiency, reducing the complexity and reducing the measurement time.
Источники информацииInformation sources
1. Курков А.В. «Разработка методов и средств повышения информативности ультразвуковых измерений с помощью дефектоскопов общего назначения» // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, г.Санкт-Петербург, 2010.1. Kurkov A.V. “Development of methods and means of increasing the information content of ultrasonic measurements with the help of general-purpose flaw detectors” // Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences, St. Petersburg, 2010.
2. Квеско Н.Г. «Закономерности процесса слоевой седиментации частиц в жидкой среде применительно к практической гранулометрии» // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, г.Томск, 2002.2. Kvesko N.G. “Regularities of the process of layer sedimentation of particles in a liquid medium as applied to practical granulometry” // Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Tomsk, 2002.
3. Першина С.В., Каталымов А.В., Однолько В.Г., Першин В.Ф. «Весовое дозирование зернистых материалов» // «Машиностроение», г.Москва, 2009.3. Pershina S.V., Katalymov A.V., VG Only, Pershin V.F. "Weighting of granular materials" // "Engineering", Moscow, 2009.
4. Патент РФ №2011194, МПК G01N 29/04.4. RF patent No. 20111194, IPC G01N 29/04.
5. Феликс Трамплер, Эвалд Бенес. «Способ и устройство для отделения взвешенных частиц», 10.06.1996 г.5. Felix Trampler, Ewald Benes. "Method and device for the separation of suspended particles", 06/10/1996
6. Кольцова И.С. "Распространение ультразвуковых волн в гетерогенных средах" // Изд. СПбГУ, 2007.6. Koltsova I.S. "The propagation of ultrasonic waves in heterogeneous environments" // Ed. SPbSU, 2007.
7. Шутилов В.А. "Основы физики ультразвука" // Изд. ЛУ, Ленинград, 1980.7. Shutilov V.A. "Fundamentals of Physics of Ultrasound" // Ed. LU, Leningrad, 1980.
8. Патент РФ №2187102, МПК G01N 29/04 (прототип).8. RF patent No. 2187102, IPC G01N 29/04 (prototype).
9. Патент РФ №2334224, МПК G01N 29/04.9. RF patent №2334224, IPC G01N 29/04.
10. Патент РФ №2350944, МПК G01N 29/04.10. RF patent No. 2350944, IPC G01N 29/04.
11. Патент РФ №2262694, МПК G01N 29/04.11. RF patent No. 2262694, IPC G01N 29/04.
12. Патент РФ №2346261, МПК G01N 15/02.12. RF patent No. 2346261,
13. Патент РФ №2330705, МПК B01D 21/00, C02F 1/34, C02F 1/74.13. RF patent No. 2330705, IPC B01D 21/00, C02F 1/34, C02F 1/74.
14. Патент РФ №2325208, МПК B01D 11/00.14. RF patent №2325208, IPC B01D 11/00.
15. Патент РФ №2261147, МПК B03B 5/02, B01D 21/00.15. RF patent No. 2261147,
16. Патент РФ №2084887, МПК G01N 27/72, 15/06.16. RF patent No. 2084887, IPC G01N 27/72, 15/06.
Claims (3)
,
где Nn - число гранул в резонансном слое,
∑Nn - сумма Nn каждого резонансного слоя,
получают гистограмму, по которой определяют гранулометрический состав исследуемого дисперсного материала.1. Ultrasonic method for determining the particle size distribution of a dispersed material, which consists in irradiating a sample prepared from the studied dispersed material with elastic ultrasonic pulses incident normally to the surface of a sample placed in an immersion liquid, receiving the first and second pulses passing through the sample and the pulse passing through the layer immersion liquid, measuring the time intervals between irradiating pulses and the arrival times of pulses from the voiced region of the sample characterized in that in the voiced region of the sample, the distance between pulses falling normally to the surface of the test sample is fixed, then the time of the appearance of the resonance of the heterogeneous precipitate is recorded by the appearance of the first interference minimum of the standing wave, the time of appearance of subsequent interference minima is measured, and then the formation time of each from successively arising resonant layers, determine their total value and the ratio:
,
where N n is the number of granules in the resonant layer,
∑N n is the sum N n of each resonance layer,
get a histogram, which determine the particle size distribution of the investigated dispersed material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131599/28A RU2469309C1 (en) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | Ultrasonic method of determining grain-size composition of particulates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131599/28A RU2469309C1 (en) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | Ultrasonic method of determining grain-size composition of particulates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2469309C1 true RU2469309C1 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=49255833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011131599/28A RU2469309C1 (en) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | Ultrasonic method of determining grain-size composition of particulates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469309C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104749251A (en) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 中南大学 | Grain size ultrasonic evaluation method without influence of underwater sound distance |
CN110132805A (en) * | 2019-06-13 | 2019-08-16 | 中南大学 | A kind of 2219 aluminium alloy cast ingot average grain size ultrasonic wave assessment methods |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3802271A (en) * | 1971-05-04 | 1974-04-09 | P Bertelson | Method of acoustically analyzing particles in a fluid |
SU896542A1 (en) * | 1980-05-21 | 1982-01-07 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Ultrasonic device for grain-size analysis of materials |
WO1986002727A1 (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-09 | LÖFFLER, Friedrich | Method and device for measuring the solid material concentration and the grain size distribution in a suspension by using ultrasounds |
SU1260838A1 (en) * | 1984-11-23 | 1986-09-30 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Device for ultrasonic check of material granulometric compostion |
SU1392489A1 (en) * | 1985-05-15 | 1988-04-30 | Криворожский горнорудный институт | Method and device for ultrasonic inspection of particle composition of materials in pulp flow |
RU2187102C2 (en) * | 2000-05-11 | 2002-08-10 | Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет | Process of ultrasonic test of medium size of grain in material of moving sheets |
-
2011
- 2011-07-27 RU RU2011131599/28A patent/RU2469309C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3802271A (en) * | 1971-05-04 | 1974-04-09 | P Bertelson | Method of acoustically analyzing particles in a fluid |
SU896542A1 (en) * | 1980-05-21 | 1982-01-07 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Ultrasonic device for grain-size analysis of materials |
WO1986002727A1 (en) * | 1984-10-23 | 1986-05-09 | LÖFFLER, Friedrich | Method and device for measuring the solid material concentration and the grain size distribution in a suspension by using ultrasounds |
SU1260838A1 (en) * | 1984-11-23 | 1986-09-30 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Device for ultrasonic check of material granulometric compostion |
SU1392489A1 (en) * | 1985-05-15 | 1988-04-30 | Криворожский горнорудный институт | Method and device for ultrasonic inspection of particle composition of materials in pulp flow |
RU2187102C2 (en) * | 2000-05-11 | 2002-08-10 | Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет | Process of ultrasonic test of medium size of grain in material of moving sheets |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104749251A (en) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 中南大学 | Grain size ultrasonic evaluation method without influence of underwater sound distance |
CN104749251B (en) * | 2015-04-09 | 2017-09-05 | 中南大学 | A kind of rejecting crystallite dimension ultrasonic evaluation method of the underwater sound away from influence |
CN110132805A (en) * | 2019-06-13 | 2019-08-16 | 中南大学 | A kind of 2219 aluminium alloy cast ingot average grain size ultrasonic wave assessment methods |
CN110132805B (en) * | 2019-06-13 | 2020-09-11 | 中南大学 | Ultrasonic evaluation method for average grain size of 2219 aluminum alloy cast ingot |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thorne et al. | Analysis of acoustic measurements of suspended sediments | |
Jia et al. | Ultrasound propagation in externally stressed granular media | |
Kohlhauser et al. | Ultrasonic contact pulse transmission for elastic wave velocity and stiffness determination: Influence of specimen geometry and porosity | |
CN106017371B (en) | The measuring device and its method of surface defect opening width based on laser-ultrasound | |
RU2469309C1 (en) | Ultrasonic method of determining grain-size composition of particulates | |
JP5277432B2 (en) | Suspended matter analysis method | |
CN112098280A (en) | Device for measuring concentration and particle size of suspension by ultrasonic waves and using method thereof | |
Pavlenko et al. | Azobenzene–functionalized polyelectrolyte nanolayers as ultrafast optoacoustic transducers | |
Revel | Measurement of the apparent density of green ceramic tiles by a non-contact ultrasonic method | |
Cegla et al. | Fluid bulk velocity and attenuation measurements in non-Newtonian liquids using a dipstick sensor | |
RU2187102C2 (en) | Process of ultrasonic test of medium size of grain in material of moving sheets | |
Williams et al. | The determination of dynamic moduli at high frequencies | |
JP2004012149A (en) | Liquid physical property measuring apparatus | |
RU2646958C1 (en) | Ultrasonic way of control of the structure of disperse media | |
RU2652662C1 (en) | Device for definition of distribution of weighed particles by mass | |
RU93540U1 (en) | DEVICE FOR DETECTING MICRODEFECTS IN SHEET MATERIAL | |
Khuri‐Yakub et al. | Ultrasonic excitation and detection of capillary waves for the measurement of surface film properties | |
RU103002U1 (en) | HIGH-SENSITIVE BROADBAND SENSOR OF ULTRASONIC OSCILLATIONS | |
RU2520166C1 (en) | Ultrasonic method of monitoring concentration of magnetic suspensions | |
Lauriks et al. | Characterization of porous acoustic materials | |
RU2589751C2 (en) | Method of determining the average grain diameter of metal products and device for its implementation | |
RU2732470C2 (en) | Device for laser-acoustic control of solid and liquid media | |
RU2390770C1 (en) | Method of ultrasonic detection of microdefects in sheet glass | |
RU2141652C1 (en) | Method for ultrasonic check-up of mean grain size of materials | |
RU99615U1 (en) | PIPE SURFACE Roughness Measurement Device |