IT201600093716A1 - Automatic tool for determining the apparent density of an object - Google Patents
Automatic tool for determining the apparent density of an objectInfo
- Publication number
- IT201600093716A1 IT201600093716A1 IT102016000093716A IT201600093716A IT201600093716A1 IT 201600093716 A1 IT201600093716 A1 IT 201600093716A1 IT 102016000093716 A IT102016000093716 A IT 102016000093716A IT 201600093716 A IT201600093716 A IT 201600093716A IT 201600093716 A1 IT201600093716 A1 IT 201600093716A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- weight
- support
- weighing liquid
- weighing
- immersed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
- G01N9/08—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring buoyant force of solid materials by weighing both in air and in a liquid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
“Strumento automatico per la determinazione della densità apparente di un oggetto” "Automatic tool for determining the apparent density of an object"
La presente invenzione ha per oggetto uno strumento automatico per la determinazione della densità apparente di un oggetto. The present invention relates to an automatic instrument for determining the apparent density of an object.
Lo strumento è particolarmente, ma non esclusivamente utile nella produzione di piastrelle o manufatti ceramici in generale. The tool is particularly, but not exclusively, useful in the production of tiles or ceramic products in general.
Come noto, la produzione di piastrelle o manufatti ceramici prevede la realizzazione di pezzi intermedi pressati, ottenuti dalla pressatura del materiale ceramico inizialmente in stato granulare incoerente. I pezzi pressati sono quindi costituiti da materiale ceramico compattato, che presenta una certa porosità. As is known, the production of tiles or ceramic articles involves the production of intermediate pressed pieces, obtained by pressing the ceramic material initially in an incoherent granular state. The pressed pieces are therefore made of compacted ceramic material, which has a certain porosity.
È noto che la porosità dei pezzi pressati, che dipende dalla natura del granulato, dalla distribuzione e dalla grandezza delle particelle, e da vari parametri che si modificano nel processo di pressatura, ad esempio umidità, è una caratteristica di notevole importanza in quanto influisce su diverse proprietà fisiche sia pezzo crudo, sia del prodotto finito, ovvero del prodotto ottenuto a seguito del processo di cottura. I difetti più comuni che si possono manifestare nella produzione di piastrelle ceramiche sono direttamente imputabili a porosità eccessiva o troppo bassa, o a porosità non uniforme dei pezzi pressati. It is known that the porosity of the pressed pieces, which depends on the nature of the granulate, on the distribution and size of the particles, and on various parameters that change in the pressing process, such as humidity, is a characteristic of considerable importance as it affects different physical properties of both the raw piece and the finished product, or the product obtained as a result of the cooking process. The most common defects that can occur in the production of ceramic tiles are directly attributable to excessive or too low porosity, or to non-uniform porosity of the pressed pieces.
È quindi estremamente importante effettuare un controllo accurato della porosità dei pezzi pressati durante il processo di produzione. It is therefore extremely important to accurately check the porosity of the pressed pieces during the production process.
Attualmente, la determinazione della porosità dei pezzi pressati è ottenuta dalla misura della densità apparente dei pezzi pressati stessi. Per densità apparente di un pezzo pressato si intende il rapporto tra la massa effettiva ed il volume effettivo del pezzo, ovvero il volume occupato effettivamente dalle particelle di materiale solido e dai vuoti presenti tra le particelle di materiale solido. Currently, the determination of the porosity of the pressed pieces is obtained by measuring the apparent density of the pressed pieces themselves. By apparent density of a pressed piece we mean the ratio between the effective mass and the effective volume of the piece, i.e. the volume actually occupied by the particles of solid material and by the voids present between the particles of solid material.
Per la misura della densità apparente di un oggetto sono attualmente disponibili diversi dispositivi che rilevano una spinta idrostatica nota su un volume prefissato di mercurio. In sostanza, l'oggetto di cui si vuole misurare la densità apparente viene premuto su una massa di mercurio fino ad ottenere lo spostamento di un volume prefissato di mercurio. Nota la forza "F" con la quale si preme l'oggetto, si può determinare una massa fittizia "Ma" dell'oggetto immerso nel mercurio come Ma= F/g (g: accelerazione di gravità). Nota la densità "d" del mercurio, il volume apparente dell'oggetto Vap può essere ottenuto come: For the measurement of the bulk density of an object, various devices are currently available which detect a known buoyancy on a predetermined volume of mercury. Basically, the object whose apparent density is to be measured is pressed on a mass of mercury until a predetermined volume of mercury is displaced. Note the force "F" with which the object is pressed, a fictitious mass "Ma" of the object immersed in mercury can be determined as Ma = F / g (g: acceleration of gravity). Note the density "d" of the mercury, the apparent volume of the Vap object can be obtained as:
Vap=Ma/d. Vap = Ma / d.
La densità apparente "da" dell'oggetto può quindi essere calcolata come: The apparent density "from" of the object can then be calculated as:
da=M/Vap, da = M / Vap,
in cui "M" è la massa reale dell'oggetto. where "M" is the real mass of the object.
I dispositivi di questo tipo richiedono quindi l'utilizzo di mercurio che, come noto, è un materiale estremamente velenoso ed inquinante. Devices of this type therefore require the use of mercury which, as known, is an extremely poisonous and polluting material.
Esistono altri dispositivi che sfruttano il principio della spinta idrostatica esercitata dall'oggetto di cui si vuole misurare la densità apparente su una massa di acqua. In tal caso, i pezzi pressati devono essere sottoposti ad un processo di impermeabilizzazione tramite resine. I processi di impermeabilizzazione determinano però un incremento dei costi e dei tempi di produzione, oltre ad impiegare resine che, per quanto ecologiche, rappresentano comunque una fonte di inquinamento. Gli attuali dispositivi a spinta idrostatica presentano inoltre alcuni difetti di natura strutturale che possono portare a misurazioni imprecise. There are other devices that exploit the principle of the hydrostatic thrust exerted by the object whose apparent density is to be measured on a mass of water. In this case, the pressed pieces must be subjected to a waterproofing process using resins. The waterproofing processes, however, determine an increase in costs and production times, as well as using resins which, although ecological, still represent a source of pollution. Current hydrostatic thrust devices also have some structural defects that can lead to inaccurate measurements.
Scopo della presente invenzione è di offrire uno strumento automatico per la determinazione della densità apparente di un oggetto che consenta di superare gli inconvenienti dei dispositivi attualmente disponibili. The object of the present invention is to offer an automatic instrument for determining the apparent density of an object which allows to overcome the drawbacks of the devices currently available.
Un vantaggio dello strumento secondo la presente invenzione è di consentire una misura della densità apparente molto precisa ed affidabile. Un altro vantaggio dello strumento secondo la presente invenzione è di non richiedere l'utilizzo di mercurio. An advantage of the instrument according to the present invention is to allow a very precise and reliable measurement of the bulk density. Another advantage of the instrument according to the present invention is that it does not require the use of mercury.
Un altro vantaggio dello strumento secondo la presente invenzione è di non richiedere l'impermeabilizzazione degli oggetti da sottoporre a misura. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione dell’invenzione in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui: Another advantage of the instrument according to the present invention is that it does not require waterproofing of the objects to be subjected to measurement. Further features and advantages of the present invention will better appear from the detailed description that follows of an embodiment of the invention in question, illustrated by way of example but not of limitation in the attached figures in which:
− la figura 1 mostra una vista schematica di uno strumento secondo la presente invenzione. Figure 1 shows a schematic view of an instrument according to the present invention.
Lo strumento automatico secondo la presente invenzione comprende una struttura principale (10), che svolge una funzione di sostegno o supporto per le altre parti dello strumento. Preferibilmente la struttura principale (10) comprende una traversa (10a) o, in generale, una porzione strutturata per consentire la sospensione di almeno un componente dello strumento. The automatic instrument according to the present invention comprises a main structure (10), which performs a support or support function for the other parts of the instrument. Preferably the main structure (10) comprises a cross member (10a) or, in general, a portion structured to allow the suspension of at least one component of the instrument.
Un supporto (11) è predisposto per sostenere l'oggetto (A) di cui si vuole determinare la densità apparente. Tale supporto (11) è sospeso alla struttura principale (10) per mezzo di un rilevatore di peso (12). Il rilevatore di peso (12), ad esempio, comprende una cella di carico. A support (11) is designed to support the object (A) whose bulk density is to be determined. This support (11) is suspended from the main structure (10) by means of a weight detector (12). The weight detector (12), for example, comprises a load cell.
Lo strumento comprende inoltre un contenitore (13) per il contenimento di un liquido di pesatura. Per ragioni che saranno evidenti nel seguito della descrizione, il liquido di pesatura utilizzabile è preferibilmente un liquido a lento assorbimento rispetto all'oggetto di cui si vuole determinare la densità apparente. Il liquido di pesatura ha preferibilmente un peso specifico di circa 1,2 g/cm<3>. Ad esempio, nel caso dei prodotti ceramici pressati è particolarmente vantaggioso l'utilizzo della glicerina. La possibilità di utilizzare la glicerina come liquido di pesatura costituisce un notevole progresso rispetto ai dispositivi attualmente disponibili che utilizzano mercurio o richiedono il rivestimento dell'oggetto con una resina, entrambe sostanze che rappresentano una fonte di inquinamento ambientale. The instrument also comprises a container (13) for containing a weighing liquid. For reasons which will be evident in the following description, the usable weighing liquid is preferably a slow-absorbing liquid with respect to the object whose bulk density is to be determined. The weighing liquid preferably has a specific gravity of about 1.2 g / cm <3>. For example, in the case of pressed ceramic products, the use of glycerin is particularly advantageous. The ability to use glycerin as a weighing liquid is a major advance over currently available devices that use mercury or require coating the object with a resin, both of which are a source of environmental pollution.
Mezzi motori (14) sono strutturati per traslare il contenitore (13) tra una posizione operativa, nella quale l'oggetto collocato sul supporto (11) è immerso nel liquido di pesatura, ed una posizione inattiva, nella quale l'oggetto collocato sul supporto (11) è esterno al liquido di pesatura. In particolare, i mezzi motori (14) traslano il contenitore (13) lungo una direzione sostanzialmente verticale, cosicché la posizione operativa è collocata superiormente alla posizione inattiva. I mezzi motori (14) sono stati rappresentati solo schematicamente in figura, in quanto sono alla portata del tecnico del settore. Motor means (14) are structured to translate the container (13) between an operating position, in which the object placed on the support (11) is immersed in the weighing liquid, and an inactive position, in which the object placed on the support (11) is external to the weighing liquid. In particular, the motor means (14) translate the container (13) along a substantially vertical direction, so that the operative position is located above the inactive position. The motor means (14) have been shown only schematically in the figure, since they are within the reach of the person skilled in the art.
La determinazione della densità apparente può avvenire nel modo seguente. The determination of the bulk density can be done in the following way.
Inizialmente, tramite il dispositivo di pesatura, si rileva il peso "m" dell'oggetto posto sul supporto (11) in aria. Tale misurazione avviene sostanzialmente con il contenitore (13) in posizione inattiva o inferiore, in modo che l'oggetto si trovi sollevato dal liquido di pesatura. Ovviamente il peso "m" dell'oggetto è rilevato al netto del peso "T" del supporto (11). Initially, by means of the weighing device, the weight "m" of the object placed on the support (11) is detected in the air. This measurement essentially takes place with the container (13) in an inactive or lower position, so that the object is raised from the weighing liquid. Obviously the weight "m" of the object is measured net of the weight "T" of the support (11).
Successivamente l'oggetto viene immerso nel liquido di pesatura. L'immersione dell'oggetto si ottiene portando il contenitore (13) nella propria posizione operativa o superiore. Si rileva quindi il peso "ma" dell'oggetto immerso nel liquido di pesatura. Anche il peso "ma" dell'oggetto immerso nel liquido di pesatura è rilevato al netto del peso "Ta" del supporto (11) immerso nel liquido di pesatura. Poiché l'oggetto viene immerso nel liquido di pesatura, è importante che il liquido di pesatura non sia assorbito nell'oggetto, per non falsare il rilevamento del peso "ma". The object is then immersed in the weighing liquid. The immersion of the object is obtained by bringing the container (13) into its operating position or above. The weight "ma" of the object immersed in the weighing liquid is then detected. The weight "ma" of the object immersed in the weighing liquid is also measured net of the weight "Ta" of the support (11) immersed in the weighing liquid. As the object is immersed in the weighing liquid, it is important that the weighing liquid is not absorbed into the object, in order not to distort the "ma" weight detection.
Noti la densità "d" del liquido di pesatura, la densità apparente "da" dell'oggetto può essere calcolata come: Note the density "d" of the weighing liquid, the bulk density "da" of the object can be calculated as:
da = m / ma * d. ;Ciò in quanto, per equilibrio idrostatico dell'oggetto immerso nel liquido di pesatura, il volume effettivo o apparente "Vap" dell'oggetto è: ;Vap = ma / d ;ed anche: ;da = m / Vap ;da cui deriva appunto: ;da = m / ma * d. da = m / m * d. ; This is because, due to the hydrostatic equilibrium of the object immersed in the weighing liquid, the actual or apparent volume "Vap" of the object is:; Vap = ma / d; and also:; da = m / Vap; from which it derives precisely:; da = m / ma * d.
Un modulo di controllo (CM) è predisposto per acquisire ed elaborare i dati nel modo sopra descritto. Il modulo di controllo regola preferibilmente anche il funzionamento dei mezzi motori (14), in modo da consentire la determinazione della densità apparente attraverso le seguenti fasi operative. A control module (CM) is designed to acquire and process the data in the manner described above. The control module preferably also regulates the operation of the motor means (14), so as to allow the determination of the bulk density through the following operating steps.
Una fase iniziale è l'appoggio dell'oggetto sul supporto (11) per la rilevazione del peso "m". Successivamente il modulo di controllo (CM) sposta il contenitore (13) nella posizione operativa per immergere l'oggetto nel fluido di pesatura. Raggiunta la posizione operativa, il modulo di controllo rileva il peso "ma" dell'oggetto immerso e svolge le elaborazioni ed i calcoli sopra descritti. An initial phase is the placing of the object on the support (11) for the detection of the weight "m". The control module (CM) then moves the container (13) into the operating position to immerse the object in the weighing fluid. Once the operating position has been reached, the control module detects the weight "ma" of the immersed object and carries out the processing and calculations described above.
Lo strumento ed il metodo secondo la presente invenzione conseguono importanti vantaggi. The instrument and the method according to the present invention achieve important advantages.
Innanzitutto la misura della densità apparente è molto precisa ed affidabile, in quanto non richiede alcun intervento da parte dell'operatore. Inoltre, la misura può essere svolta in modo totalmente automatico, sotto la supervisione del modulo di controllo (MC). Anche la rilevazione del peso del supporto (11) in aria ed in immersione nel fluido di pesatura può essere svolta in modo automatico facendo svolgere allo strumento un ciclo di rilevamento a vuoto, ovvero senza posizionare alcun oggetto sul supporto (11). Lo strumento consente inoltre l'utilizzo di qualunque liquido di pesatura, con la sola condizione di conoscerne la densità alle condizioni ambientali in cui viene utilizzato. First of all, the bulk density measurement is very precise and reliable, as it does not require any intervention by the operator. Furthermore, the measurement can be carried out fully automatically, under the supervision of the control module (MC). Also the detection of the weight of the support (11) in air and immersed in the weighing fluid can be carried out automatically by making the instrument carry out an empty detection cycle, ie without placing any object on the support (11). The instrument also allows the use of any weighing liquid, with the sole condition of knowing its density at the environmental conditions in which it is used.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102016000093716A IT201600093716A1 (en) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Automatic tool for determining the apparent density of an object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102016000093716A IT201600093716A1 (en) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Automatic tool for determining the apparent density of an object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT201600093716A1 true IT201600093716A1 (en) | 2018-03-19 |
Family
ID=58606476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102016000093716A IT201600093716A1 (en) | 2016-09-19 | 2016-09-19 | Automatic tool for determining the apparent density of an object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT201600093716A1 (en) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1081177A (en) * | 1953-04-23 | 1954-12-16 | Density measuring device | |
| US3991619A (en) * | 1973-11-28 | 1976-11-16 | Monsanto Chemicals Limited | Apparatus for measuring specific gravity |
| FR2449279A1 (en) * | 1979-02-19 | 1980-09-12 | Louis Dominique | Precious stone specific weight determination - uses values of weights in air and liquid, applies values to input memories and operates keys on keyboard, and displays result on panel |
| JPS6011137A (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Shimadzu Corp | Specific gravity measuring device |
| US4813283A (en) * | 1985-08-16 | 1989-03-21 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | Density measuring apparatus |
| US5606126A (en) * | 1993-02-26 | 1997-02-25 | British Nuclear Fuels Plc | Apparatus and a method for automatically measuring the density of an object |
| US20020117002A1 (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-29 | Sakujiro Ueno | Specific gravity measuring device |
| US6539334B1 (en) * | 2000-07-07 | 2003-03-25 | Transtech Pharma, Inc. | Automated weighing station |
| US20030061863A1 (en) * | 1999-06-25 | 2003-04-03 | Ali Regimand | Methods and apparatus for sealing and analyzing material samples including uncompacted bituminous samples according to water displacement testing methods |
| FR2844595A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-19 | Marcel Canetti | Measurement of density of swimmers body includes weighing in air, and submerged in water for processor calculation of density |
| US20130086984A1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | Sadanori Kondo | Specific gravity measuring apparatus |
-
2016
- 2016-09-19 IT IT102016000093716A patent/IT201600093716A1/en unknown
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1081177A (en) * | 1953-04-23 | 1954-12-16 | Density measuring device | |
| US3991619A (en) * | 1973-11-28 | 1976-11-16 | Monsanto Chemicals Limited | Apparatus for measuring specific gravity |
| FR2449279A1 (en) * | 1979-02-19 | 1980-09-12 | Louis Dominique | Precious stone specific weight determination - uses values of weights in air and liquid, applies values to input memories and operates keys on keyboard, and displays result on panel |
| JPS6011137A (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Shimadzu Corp | Specific gravity measuring device |
| US4813283A (en) * | 1985-08-16 | 1989-03-21 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E.V. | Density measuring apparatus |
| US5606126A (en) * | 1993-02-26 | 1997-02-25 | British Nuclear Fuels Plc | Apparatus and a method for automatically measuring the density of an object |
| US20030061863A1 (en) * | 1999-06-25 | 2003-04-03 | Ali Regimand | Methods and apparatus for sealing and analyzing material samples including uncompacted bituminous samples according to water displacement testing methods |
| US6539334B1 (en) * | 2000-07-07 | 2003-03-25 | Transtech Pharma, Inc. | Automated weighing station |
| US20020117002A1 (en) * | 2001-02-14 | 2002-08-29 | Sakujiro Ueno | Specific gravity measuring device |
| FR2844595A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-19 | Marcel Canetti | Measurement of density of swimmers body includes weighing in air, and submerged in water for processor calculation of density |
| US20130086984A1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-04-11 | Sadanori Kondo | Specific gravity measuring apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105865938A (en) | Method for conducting dry-wet cycle and direct shear test on simulated load-bearing soil | |
| Kirchberg et al. | Influence of particle shape and size on the wetting behavior of soft magnetic micropowders | |
| CN103969406B (en) | A kind of paste body filling multi-scenarios method research device and using method thereof | |
| Nordlund et al. | Dynamic saturation curve measurement for resin flow in glass fibre reinforcement | |
| CN102866245B (en) | Test method and test device for unrestraint measurement of concrete deformation performance | |
| Price et al. | Stress development in hard particle coatings in the absence of lateral drying | |
| Kessels et al. | Fully 212D flow modeling of resin infusion under flexible tooling using unstructured meshes and wet and dry compaction properties | |
| CN108239850A (en) | A kind of water level of washing machine control method and washing machine | |
| CN104483225A (en) | A method for measuring volume expansion and contraction of oil well cement solidified materials | |
| IT201600093716A1 (en) | Automatic tool for determining the apparent density of an object | |
| US20160116391A1 (en) | Method for online measurement of local permeability in resin transfer molding | |
| CN206311476U (en) | A kind of fiber-optic grating sensor of long-term monitoring of steel bar corrosion in real time | |
| CN205879420U (en) | Rana nigromaculata jump force measuring device | |
| CN105203735B (en) | The implementation method of drying and watering cycle is carried out in model engineering in the case of soil body bearing load | |
| Neacsu et al. | Spontaneous radial capillary impregnation across a bank of aligned micro-cylinders. Part II: Experimental investigations | |
| CN107042583A (en) | A kind of pulp metering system and its application method for pneumatic mortar machine | |
| CN205920017U (en) | Survey device of hollow glass microballon water -resistant isostatic pressing intensity | |
| CN106990019A (en) | A kind of method for measuring ore body weight | |
| CN202486126U (en) | Soil water absorption quality control device | |
| CN204007585U (en) | A kind of isolated unstressed counter device | |
| CN108152163A (en) | The equipment and its measuring method that a kind of ground sample disintegrating property measures | |
| CN207300796U (en) | A device for quickly measuring the sintered density of manganese zinc ferrite | |
| CN206387699U (en) | A kind of device for determining concrete surface silane coating water absorption rate | |
| RU2540247C1 (en) | Method to measure density | |
| CN103512647B (en) | The link code calibration equipment of belt conveyer scale |