196505. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék szemcseméret analizálására
11 196505 12 Példa: Az 5. ábrán az 1, 2, 3 fénysorompó mérési eredményét tüntettük fel, mimellett a 2 fénysorompó túl mélyen van elhelyezve; ezzel szemben a szaggatott vonal az optimális elhelyezésű 2 fénysorompó jelét mutatja. Mivel a szaggatott görbe szerint a 2 fénysorompó tényleges mérési tartománya előbb végződik, mint az előírt mérési tartomány, a 3 fénysorompó jelét korábban kell alkalmazni. Ezáltal a t3-to várakozási idő (5. ábra) csökken. A tu (t3-to) hiba fordítva arányos a várakozási idővel. Mivel a várakozási idő arányos a hl távolsággal, ez nem több, mint 0,2 hr-vel, sőt jobb, ha kevesebb, mint 0,1 hi-vel tér el a számított értéktől. Jelenleg számos szemcsenagységmérő készüléket, valamint mérőkészüléket hitelesítenek, amelyek mérési elve a fényszóráson alapul. A szedimentációs elven alapuló készüléket nem szokás hitelesíteni. Azonban minden mérési elv, amely a fényt mérési segédeszközként alkalmazza, hitelesítése ajánlatos, mivel a porok optikai tulajdonságai igen eltérőek és azoknak a külön mérése költséges és problematikus. Messze olcsóbb és megbízhatóbb a port egy tetszés szerinti elven alapuló készüléken mérni és ezt a port hitelesítő porként alkalmazni. Tehát a találmány szerinti készülékkel részecskeméret méréseket végezhetünk, amelyek eredménye azonos a hitelesítő készülékével. Ezzel a méréssel a találmány szerinti készüléket ismert szemcseméret-eloszlású por, amelynek az anyaga a mérendő poréval lehetőleg azonos, segítségével hitelesítjük. Ezt a hitelesítő eljárást a rointaméréssel megegyező módon végezzük. Először ellenőrizzük, hogy a mintaoldat koncentrációja megfelelő-e a mérés kivitelezéséhez. Ha ugyanis a küvettába túl kevés port adunk, akkor a fénygyengítés kicsi és az elektromos jel, mivel a mérési tartomány nincs kihasználva, viszonylag pontatlan. A készülék a mérési eljárásba beépített rutint tartalmaz, ami közvetlenül a mérés kezdete után ellenőrzi, hogy a részecskekoncentráció nem túl alacsony-e. Ha ez az eset, akkor a mérési folyamatot megszakítja, és a képernyőn megjelenik a megfelelő közlemény. A részecskék ülepedését az is zavarhatja, ha koncentrációjuk túl magas (csapatképződés, .gátolt ülepedés"), ezért a DIN 66111, 66115, 66116 számú szabványok rögzítik a szedimentációs szemcseméret-mérések megengedhető legmagasabb koncentrációit. A készülék a mérési eljárásba beépített rutint tartalmaz, arai közvetlenül a mérés kezdete után ellenőrzi, hogy a részecskekoncentráció nincs-e a megengedett határ felett. A mérendő por hitelesítő mérésénél a mérési tartománynak úgy az alsó, mint a felső határát megadják a készüléknek. Utána a folyadéktükröt egy .kanállal" pontosan beállítjuk. Ugyanis az az idő, ami egy részecskének a folyadéktükörtől a megfelelő Í....N fénysorompóig való eséséhez szükséges egyenesen arányos a hi...hN távolságokkal, és ezek a megfelelő fénysorompó-magasságok mélyebben vannak, mint a szuszpenzió Z szintje. A magasságban jelentkező minden hiba ezért kihat az ülepedési idő meghatározásának pontosságára és később az X részecskenagyságra. Ennek különösen a legfelső N érzékelőnél van jelentősége, mivel a hw a legrövidebb esési úthossz. Az ismertetett típusú készülék esetében azért döntő jelentőségű a folyadéktükőr pontos, reprodukálható meghatározása. A hitelesítés elvégzése után ezt a tükröt újra és újra pontosan azonosan kell beállítani. Az egyik megoldás erre a 6. ábrán van feltüntetve. Az A küvetta egy erős és merev B talpazaton áll, amely menettel ellátott rudat és ellenanyák között beállítható C nyelvet hordoz kemény szerkezeti anyagból (például krómmal ötvözött acélból, üvegből, szilicium-karbidból) készült D golyóval. Az E kanál a D golyón függ. Ezt a D golyó centrálja, és pontosan reprodukálható módon azonos magasságban tartja. Az E kanálnak a folyadéktükör Z szintjére való első pontos beszabályozásához az E kanálra alulról egy T réssel ellátott U mérőeszközt teszünk fel. Az F beáll!tócsavar segítségével a C nyelv és ezzel az E kanál magasságát addig változtatjuk, amíg a legfelső fénysorompó a legnagyobb fónybeesést mutatja. Ezután az F beállitócsavart ismert módon rögzítjük. Az E kanál két oldalán G műanyag szegélyekkel van ellátva, amelyek az E kanál fel- és lemozgatásakor a küvettában annak átlátszó üvegablakait tisztítják. Az E kanál alsó oldala lehetőleg sík és vízszintes legyen, hogy ezzel minden részecske azonos esési magasságát biztosítsa. A fénysugárral párhuzamosan az E kanál mindkét oldalán bemélyedések találhatók, amelyeken keresztül a kanál le- és felmozgatásakor a szuszpenzió áramolhat. A mérés folyamén a részecskék utánáramlása nem lép fel, mivel az alaprajzon nézve, a V csatornák az 1, 2, 3 fénysorompók sugármenetén kívül találhatók. A mérés kezdete előtt a szuszpenzió felkavarása és homogenizálása az E kanál fel- és lemozgatásával történik. Az E kanál nyelének ezért lényegesen hosszabbnak kell lennie az A méröküvetta magasságánál. Mint minden részecskemérő eljárásnál a részecskeegyüttesből reprezentatív részmintát kell venni. A találmány szerinti készülék számára a minta mennyisége néhány tized gramm. Egyébként a mintaelókészítésre értelemszerűen a DIN 66111, 66115 szerinti előírások érvényesek. A küvettát megtöltjük a tiszta szuszpendáló folyadékkal és a készülékbe helyez5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
