196505. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék szemcseméret analizálására
9 196505 10 vagy (Gl A4) Ha ezt tovább folytatjuk, akkor N optimálisan elrendezett fénysorompóra adódik: (Gl A5) Mivel a legkisebb és legnagyobb fénysorompó-magasság optimális átkapcsolási időpontja N optimálisan elrendezett érzékelőre előre megadott mérési idő esetén már ismert, számítsuk ki a hz...hH-i között lévő fénysorompók optimális magasságait: n = 1 h2-t eredményezi 1 N-l hü hz = hí (-------) hí h3-ra adódik: 2 N-l hu h3 = hí (------) hí és tovább: n-l N-l hH hn = hl (-------) hí (Gl A6) (G1 A7) (Gl A8) (Gl 1) majd egyszerű átalakítással kapjuk a képletet 1 hn = (hiH*n • hN"'1) ------N-l N elvben bármely 2-nél nagyobb egész szám lehet; a gyakorlatban azonban N a 3 többnyire elegendő. Hogy a három érzékelőjel kiértékelésénél a legnagyobb pontosságot kapjuk, a leghosszabb kihasználható mérési időre eső görbeszakaszokat (3. ábra) használjuk, éspedig az 1 fénysorompó S érzékelőjének a jelét a teljes mérési idő folyamán alkalmazzuk. A 2 fénysorompót a tz mérési időponttól alkalmazhatjuk, ahol a hz távolságnál éppen átlépnek azok a részecskék, 5 amelyek t« mérési időpontban a ha távolságot elérik. Ugyanez érvényes a 3 fénysorompó jelére; tehát előnyösen attól az időponttól alkalmazzuk, amikor azok a részecskék jutnak ét a ha távolságon amelyek a t* 10 mérést időpontban a hz távolságon lépnek ét. Ez értelemszerűen minden további érzékelőre érvényes. Ha a fénysorompók beépítési magasságát a fenti képlet alapján választjuk, akkor a tz, ts ... stb. mérési időpontok 15 nagysága azonos, éspedig t„ (ld. 5. ábra). Ezután érvényes a (2) képlet. ti hí 20 t2 h2 (2) Az 1, 2, 3 ... fénysorompók jeleit mármost, mint a 4. ábrából látható, egyetlen görbére sorakoztathatjuk oly módon, hogy a fenti 25 azonosság segítségével a 2 fénysorompó jelének idökoordinátáját a hi/hz aránnyal szorozzuk (vesd össze: ti = tz x hi/hz). Értelemszerűen érvényes a 3 fénysorompóra é.i.t. Mivel az ülepedési idő, tehát az az idő, amire 30 a részecskéknek szükségük van, hogy a Z szintről h3 távolságig essenek, a részecskenagyság függvénye, az időtengelyt a részecskemérettel is helyettesíthetjük. Tehát azt kaptuk, hogy 35 az X részecskenagyság mértéke: a t szedimentációs idő, és a koncentráció mértéke: az Y fénygyengítés. A koncentráció kiszámítását a fénygyengítésből hasonlóképpen O. Telle írta le. Tehát a kívánt információ a 40 részecskeegyüttesről, éspedig a részecskegyakoriság, például meghatározott szemcseméret részaránya az együttesben, valamint a részecskeméret a fénygyengitésből, a szedímentációs magasságból és a szedimentációs 45 időből számítható. A gyakorlatban az i-edik fénysorompó hi távolsága a folyadéktükörtól legalább a gyártási tűréssel eltér a számított magasságtól, miáltal a fénysorompó, például a 2 fény- 50 sorompó jele nincs optimálisan kihasználva, ami a pontosság csökkenését hozza magával. Az i-edik fénysorompó hí távolságénak optimális megválasztása csökkenti a várakozási időt (a mérés kezdete (to) és az i-edik 55 ill. a i-l-edik érzékelő jelértékelésének kezdete közötti idő), tehát a tir-to ill. tí-i-to időközt, miáltal a mérés késleltetett kezdete (bizonytalansági tényező) miatt fellépő hibák lineárisan bekerülnek az időmérésbe. Allen 60 (T. Allen .Particle Size Measurement”, Chapman and Hail, London) szerint alánlatos például a szedimentációs mérési eljárásban a szuszpenzió felkavarása után 30 másodpercig várni, mielőtt az első mérést végezzük. 6
