SU1490603A1 - Method of photographic sedimentation analysis of particulate media - Google Patents
Method of photographic sedimentation analysis of particulate media Download PDFInfo
- Publication number
- SU1490603A1 SU1490603A1 SU864147429A SU4147429A SU1490603A1 SU 1490603 A1 SU1490603 A1 SU 1490603A1 SU 864147429 A SU864147429 A SU 864147429A SU 4147429 A SU4147429 A SU 4147429A SU 1490603 A1 SU1490603 A1 SU 1490603A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- particles
- sedimentation
- spatial
- dispersed
- zone
- Prior art date
Links
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к оптическим методам контрол дисперсных сред и может найти применение дл определени распределени частиц диспергировани материалов по размерам в порошковой металлургии, полиграфии, горнообогатительной и электронной промышленност х. Цель изобретени - повышение точности фотоседиментационного анализа дисперсных сред. Способ включает седиментационное пространственное разделение частиц дисперсной среды по размерным фракци м, зондирование дисперсной среды перпендикул рно направлению оседани частиц световым пучком, ширина которого соответствует заданной ширине каждой из J пространсвенных зон, содержащих частицы соответствующих размерных фракций, возвратно-поступательное сканирование зондирующего светового пучка (ЗСП) в направлении оседани частиц. Интенсивность прошедшего через исследуемую дисперсную среду ЗСП регистрируют и измер ют показатель ослаблени ЗСП в каждой из J пространственных зон. Дл повышени точности анализа дополнительно измер ют интенсивность Σ*220J светового излучени , рассе нного дисперсной средой под углом *220J к направлению ЗСП последовательно измен емым между циклами возвратно-поступательного сканировани ЗСП, в каждом цикле возвратно-поступательного сканировани ЗСП определ ют пространственное положение J-й пространственной зоны, в которой отношение Σ*220J/εJ оказываетс максимальным, определ ют радиус RJ частиц, содержащихс в этой J-й зоне, с помощью соотношени , приведенного в формуле изобретени . По измеренной в этой J-й зоне величине εJ определ ют концентрацию N(RJ) частиц данной размерной фракции, которую используют дл нахождени распределени по размерам частиц исследуемой дисперсной среды. Повышение точности достигаетс за счет устранени вли ни неопределенности в плотности частиц на скорость и характер процесса седиментационного осаждени . 5 ил.The invention relates to optical methods for controlling disperse media and can be used to determine the distribution of particle size dispersion of materials in powder metallurgy, printing, mining and electronics industries. The purpose of the invention is to improve the accuracy of photo-sedimentation analysis of dispersed media. The method includes sedimentation spatial separation of particles of a dispersed medium according to size fractions, probing a dispersed medium perpendicular to the direction of sedimentation of particles by a light beam, whose width corresponds to a given width of each of the J space zones containing particles of the respective size fractions, reciprocating scanning of the probing light beam (AFS ) in the direction of sedimentation of particles. The intensity of the past through the test dispersion medium of the AEDS is recorded and the attenuation coefficient of the AED in each of the J spatial zones is measured. In order to increase the accuracy of the analysis, the intensity Σ * 220 J of the light radiation scattered by the dispersed medium is measured at an angle of * 220 J to the direction of the SRP, successively changing between the cycles of the reciprocating scanning of the AIF, the spatial position is determined in each cycle of the reciprocating scanning of the AIS The J-th spatial zone, in which the Σ * 220 J / ε J ratio is maximal, determines the radius R J of the particles contained in this J-th zone using the ratio given in the claims. From the value of ε J measured in this J-th zone, the concentration N (R J ) of the particles of a given size fraction is determined, which is used to find the particle size distribution of the dispersion under test. Increased accuracy is achieved by eliminating the effect of uncertainty in particle density on the speed and nature of the sedimentation deposition process. 5 il.
Description
3149060331490603
Изобретение относитс к контрольизмерительной технике, в частноск оптическим методам контрол персных сред, и может найти при- ение дл определени распределечастиц диспергировани материалов размерам в порошковой металлургии, играфии, горнообогатительной, хиеской и электронной промышлен- Ю т х.The invention relates to a measuring technique, in particular, to optical methods for monitoring persistent media, and can be used to determine the distribution of particles of material dispersion to size in powder metallurgy, games, mining, chemical and electronic industries.
ци зо во пе ни р но ре ра че пр ра се ру ди ра ем но в зы пр чи ме ру ни на Н ни но пр ны с ь .у но ва слchi zo in py re i p r o p h o r d ra im but in tn
Цель изобретени - повмшение точности анализа.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the analysis.
На фиг.1 изображена схема устрой ства, реализующего способ фотоседи- ментационного анализа дисперсных сред; на фиг.2 - график зависимости отношени интенсивности Gg рассе нного дисперсного средой света к ве- личине показател ослаблени зондирующего светового пучка на длине волны А 0,6328 мкм от радиуса г контролируемых частиц дл угла рассе ни Figure 1 shows a diagram of a device that implements a method for the photo-pupil analysis of dispersed media; Fig. 2 is a graph of the ratio of the intensity Gg of the light dispersed by the medium dispersed to the magnitude of the attenuation indicator of the probe light beam at a wavelength A of 0.6328 µm versus the radius g of the particles being monitored for the scattering angle
0 0,50 0.5
на Лиг.3on Lig.3
граgra
фик аналогичной зависимости Gg/ от радиуса г контролируемых частиц дл угла рассе ни ; на фиг.4 график аналогичной зависимости СТ / от радиуса г контролируемых частиц, дл угла рассе ни 0 на фиг.5 - график аналогичной зависимости (Jg /6 от радиуса г контролируемых частиц дл угла рассе ни 0 20°. Сплошные кривые на фиг.2 - 5 соответствуют сферическим частицам серебра в воде, а прерывиста крива соответствует сферически частицам паллади в воде.fic a similar dependence of Gg / on the radius g of controlled particles for the scattering angle; Fig. 4 shows a graph of a similar dependence of CT / on the radius g of controlled particles, for a scattering angle 0 in Fig. 5 is a graph of a similar dependence (Jg / 6 on the radius g of controlled particles for a scattering angle of 0-20 °. The solid curves in Fig. 2 - 5 correspond to spherical silver particles in water, and a discontinuous curve corresponds to spherical palladium particles in water.
Реал1.заци способа по сн етс на примере работы устройства (фиг.1).The implementation of the method is illustrated by the example of operation of the device (Fig. 1).
Устройство содержит пр моугольную кювегу 1 с плоскопараллсльными стенками, заполненную водой, гелий- неоновый лазер 2, первый 3 и второй 4 фотоприемники, конденсорн по линзу, первую диафрагму 6, коллиматорную линзу 7, приемную линзу 8, вторую диафрагму 9, и третью диафрагму 10, блок 11 сопр жени и ЭВМ (не показана ) .The device contains a rectangular cuvette 1 with plane-parallel walls, filled with water, a helium-neon laser 2, the first 3 and second 4 photodetectors, a condenser on the lens, the first diaphragm 6, a collimator lens 7, the receiving lens 8, the second diaphragm 9, and the third diaphragm 10 , block 11 mates and computers (not shown).
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Исследуемый порошок помещают тонким слоем в верхней части пр моугольной кюветы-1 с плоскопараллельными стенками. После разделени частиц диперсной среды на фракции и гранита The investigated powder is placed in a thin layer in the upper part of a rectangular cell-1 with plane-parallel walls. After separation of the particles of the dipersive medium into fractions and granite
5 0 50
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ционном поле они подвергаютс зондированию пучком гелий-неонового лазера 2 с длиной волны 0,6328 мкм, направление которого перпендикул рно направлению оседани частиц. Лазер 2 и оптически сопр женные с ним первый 3 и четвертый 4 фотоприем1П1ки установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещени (сканировани ) вдоль нап- равлепи , оседани частиц, Ирошедщий через кювету 1 свет направл етс приемной линзоГг 8 через вторую диаф-. рагму 9 на первый фотоприемник, Рассе нное частицами излучение фокусируетс приемной линзой 8 через третью диафрагму 10 на второй фотоприемник 4. Дл изменени угла визировани рассеиваюг его объема второй фотопри- емпик 4 и треть диафрагма 10 установлены с возможностью их перемещени в фокальной плоскости приемной линзы 8, КолтгчесТво углов визировани в пределах 20 определ етс заданным числом разбиени искомой гранулло- метрической кривой . Прошедшее рую цее излучение и рассе нное излучение регистрируетс однопременно. Сигналы первого 3 и второго 4 фотоприем- поступают па блок 1 1 сопр жени , выполненный и виде предварительного усилител и аналого-цифрового преобразовател . Обработка измеренных сигналов производитс нп ЭВМ, с помощью которой выдел ютс макси- ь .умы отношени в процессе вертикального псремегчепи лазера и рассчитываетс гранулометрический состав исследуемого порошка.They are subjected to probing by a helium-neon laser beam 2 with a wavelength of 0.6328 µm, the direction of which is perpendicular to the direction of sedimentation of particles. The laser 2 and the first 3 and fourth 4 photodetectors that are optically coupled to it are installed with the possibility of reciprocating movement (scanning) along the right side, settling of particles, and the light coming through the cuvette 1 light is guided by the receiving lens 8 through the second diaphragm. Ragmu 9 to the first photodetector. The radiation scattered by particles is focused by the receiving lens 8 through the third aperture 10 to the second photodetector 4. To change the viewing angle of the scattering volume, the second photoreceiver 4 and the third aperture 10 are set to move them in the focal plane of the receiving lens 8 The collective sight angles within 20 are determined by the specified number of subdivisions of the desired granulometric curve. The radiation that passed through it and the scattered radiation is recorded at the same time. The signals of the first 3 and second 4 photoreceivers are received on the 1 1 1 interface block, made in the form of a preamplifier and analog-digital converter. The processing of the measured signals is carried out by a computer, through which the maximum ratio of the intelligence in the process of vertical laser pulses is extracted and the particle size distribution of the powder under investigation is calculated.
Отношение интенсивности Сд рассе нного части:;амп излучени к величине показател 6;ослаблени зондирующего измерени не зависит от коп центрации частиц, содержащихс в j-й пространственной зоне седимента- ционного разделени частиц по размерным фракци м, а определ етс только размерами и оптическими посто нными вещества частиц. Поэтому отношение On-/6; обладает максимумами дл определенных размеров частиц (задаваемых Вертикальным положением зондирующего пучка при сканировании) и определенных углов 0. наблюдени рассе нного света. Установлено, что с увеличением угла рассе ни Gj положение максимума отношени G0- /б су5The ratio of the Cd intensity of the scattered part:; the radiation amp to the value of the exponent 6; the attenuation of the probe measurement does not depend on the concentration of particles contained in the jth spatial zone of the sedimentation separation of particles in size fractions, but is determined only by the size and optical constants nnymi substance particles. Therefore, the ratio of On- / 6; has maxima for certain particle sizes (defined by the vertical position of the probe beam when scanning) and certain angles 0. observing scattered light. It has been established that with an increase in the angle of scattering Gj, the position of the maximum of the ratio G0- / bc5
щественно смещаетс в область размеров частиц, / анна законность описываетс выражениемis substantially shifted to the particle size region, / ana legitimacy is described by
tp,0i Alg r + В.tp, 0i Alg r + V.
где гwhere r
радиус частиц, содержащихс в j-ft пространственнойthe radius of the particles contained in the j-ft spatial
возвратно-поступательное сканирование зондирующего светового пучка в направлении оседани частиц, регистрацию интеноивности прошедшего через исследуемую дисперсн по среду зондирующего светового пучка, иэмерение показател ослаблени зондирующего светового пучка в кажон из j-x зонReciprocating scanning of the probing light beam in the direction of settling of particles, registering the intensity of the probing light beam transmitted through the dispersion in the medium under study, and measuring the attenuation index of the probing light beam into the cadon from the j-x zones
зоне седиментационного раз- 10 пространственного седиментапионногоthe zone of sedimentation spatial spatial sedimentation
делени частиц по размерным фракци м;dividing particles according to size fractions;
А и В - посто нные коэффициенты, характеризующие исследуемую дисперсную среду. Концентраци N(r|) частиц, содержащихс в j-й пространственной зоне, размеры которых соответствуют радиусу г :, может быть определена из из с A and B are constant coefficients characterizing the dispersion medium under study. The concentration of N (r |) particles contained in the j-th spatial zone, the dimensions of which correspond to the radius r:, can be determined from
меренных значенииmeasured values
J J
с помощью полу- using semi-
эмпирической зависимостиempirical dependence
ej 27N(r;)a(rj+ b)% 2 r , ej 27N (r;) a (rj + b)% 2 r,
где a,b и с - посто нные коэффициенты , характеризующие исследуемую дисперсную среду.where a, b and c are the constant coefficients characterizing the dispersion medium under study.
Повышение точности предлагаемого способа достигаетс путем устранени вли ни неопределенности в плотности частиц на скорость и характер процесса седиментационного осаждени .Improving the accuracy of the proposed method is achieved by eliminating the effect of uncertainty in particle density on the speed and nature of the sedimentation deposition process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864147429A SU1490603A1 (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Method of photographic sedimentation analysis of particulate media |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864147429A SU1490603A1 (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Method of photographic sedimentation analysis of particulate media |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1490603A1 true SU1490603A1 (en) | 1989-06-30 |
Family
ID=21267606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU864147429A SU1490603A1 (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Method of photographic sedimentation analysis of particulate media |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1490603A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5452602A (en) * | 1992-05-09 | 1995-09-26 | Aktsionernoe Obschestvo "Agrokhim-Biznes" | Photoelectric method of sedimentation analysis of dispersion systems of homogeneous substance |
| RU2527702C1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Method to define properties of disperse materials during interaction with water and surfactants |
-
1986
- 1986-11-17 SU SU864147429A patent/SU1490603A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Коузов П,В. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. М.: Хими , 1974, с.171-178.. Патент Cl IA № 4202629, кл. G 01 N 15/04, 1980. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5452602A (en) * | 1992-05-09 | 1995-09-26 | Aktsionernoe Obschestvo "Agrokhim-Biznes" | Photoelectric method of sedimentation analysis of dispersion systems of homogeneous substance |
| RU2527702C1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Method to define properties of disperse materials during interaction with water and surfactants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970007077B1 (en) | Multi-Partial Identification Method Using Light Scattering Technique | |
| US4011044A (en) | Use of laser speckle patterns for measurement of electrophoretic mobilities | |
| US4616927A (en) | Sample cell for light scattering measurements | |
| EP0359681B1 (en) | Characterization of particles by modulated dynamic light scattering | |
| CA1052885A (en) | Process and apparatus for detecting occlusions | |
| US4907884A (en) | Sample cell monitoring system | |
| Swift et al. | Size analysis of fine-grained suspended sediments: a review | |
| US3919050A (en) | Microparticle analysis | |
| Smith et al. | Apparatus and methods for laser Doppler electrophoresis | |
| JPH03170844A (en) | Method and device for measuring particle size distribution | |
| JPS61501527A (en) | Method and apparatus using electrophoretic light scattering | |
| US3732014A (en) | Electromagnetic radiation apparatus for analyzing small particles | |
| Jordan et al. | Size analysis of silt and clay by hydrophotometer | |
| ATE22732T1 (en) | METHOD FOR MEASUREMENT OF VELOCITY GRADIENTS IN A FLOWING MEDIUM AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD. | |
| SU1490603A1 (en) | Method of photographic sedimentation analysis of particulate media | |
| Joshi et al. | Measurement of hydrodynamic parameters in multiphase sparged reactors | |
| US3279305A (en) | Optical turbidimeter | |
| Tayebi et al. | Dynamics of fluidized-bed reactors. Development and application of a new multi-fiber optical probe | |
| US4696571A (en) | Suspended sediment sensor | |
| EP0495519B1 (en) | Apparatus and method for measuring a test specimen | |
| JPS6345553A (en) | Microelectrophoretic cell for laser doppler electrophoretic system | |
| CA1208937A (en) | Particle counting system for a fractionating device | |
| Proctor et al. | The turbidity of suspensions of irregular quartz particles | |
| Caron et al. | A new white light photosedimentometer for solid-liquid dispersion study: device description, stability and settling behaviour | |
| Staudinger et al. | Quick optical measurement of particle distribution in a sedimentation apparatus |