Определение гранулометрического состава грунта ситовым методом

Гранулометрический состав грунта показывает содержание по весу частиц разных фракций, что выражается в их процентном отношении к общей массе конкретного образца. Такая процедура дает сведения о водорастворимых элементах грунта, для вычисления его пористости, пластичности, капиллярности, устойчивости к усадке и сдвигу, сжимаемости.

Результаты исследований используются в следующих случаях:

• для определения типа грунта на заданном участке;
• для определения грансостава песков;
• для определение грансостава песчаной составляеющей в глинистых породах;
• при оценке пригодности почвы для устройства насыпных сооружений при строительстве земляных плотин, дорог, дамб;
• при подборе отверстий для установки скважинных фильтров;
• для оценивания грунтов, как возможного наполнителя при производстве цементно-бетонных смесей и строительных материалов;
• при расчете возможного проседания грунта в котлованах, выемках, фильтрующих плотинах.

Ситовой метод для определения гранулометрического состава грунтов

Работы могут проводиться в полевых или лабораторных условиях для песчаных и крупнообломочных грунтов. Взятый образец почвы разделяется на частицы разных величин путем поочередного просеивания массы пробы через сита с отверстиями диаметром 0,1, 0,25, 0,5, 2 мм.

Ход работы

Для ситового метода специалисты отбирают 100-2000 г грунта, который помещается на бумажный лист или в алюминиевую чашу и высушивается до сухого состояния. Крупные элементы растираются пестиком с обрезиненным наконечником.

Полностью просушенная масса взвешивается и высыпается в сито с самыми крупными отверстиями. Дальнейшие гранулометрическиеисследования могут проводиться сухим или мокрым способом.

При сухом методе взвешенная масса просеивается через весь комплект сит, что можно сделать как сразу, расположив их один в другом, так и по отдельности. Остатки, скопившиеся на ситах и поддоне, взвешиваются.

Результаты складываются, и полученный показатель сравнивается с весом пробы, изначально взятой для анализа. Если расхождение превышает 0,5%, то исследование повторяется.

Мокрый метод применяется для грунта с фракциями более 0,25 мм в диаметре. Частицы пропускаются через сито с отверстиями 0,25 мм, полученную массу взвешивают и переносят на сито с отверстиями 0,1 мм и промывают до тех пор, пока выливающаяся вода не будет полностью прозрачной. Оставшиеся на сите частицы земливысушивают и взвешивают.

Вес частиц с диаметром меньше 0,1 мм определяется путем подсчета разницы веса элементов мельче 0,25 мм и веса остатков на сите с отверстиями 0,1 мм.

Компания «GeoCompani» выполнит геологические изыскания земельных участков в Москве и Московской области по выгодным ценам. У нас можно заказать комплексные работы и отдельные услуги. Получить консультацию можно по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp.

Определение гранулометрического состава грунтов и почв

Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называются механическими элементами или гранулами. Относительное содержание в почве или грунте механических элементов называется механическим или гранулометрическим составом, а количественное определение их гранулометрическим или механическим анализом.

В соответствии с ГОСТ 27593-88 «Почвы. Термины и определения», гранулометрический состав – это содержание в почве механических элементов, объединенных по фракции.

Проведение гранулометрического анализа очень важно при определении физико-механических свойств почв/грунтов, таких как порозность, влагоемкость, водопроницаемость, плотность, пластичность, липкость, набухание и др., то есть тех свойств, которые напрямую влияют на плодородие почв или знание которых необходимо при проведении строительных работ.

Механические элементы в зависимости от размера подразделяют на фракции: больше 3мм-камни, 3-1мм — гравий, песок 1-0,05мм (крупный, средний, мелкий), пыль – 0,05-0,001 (крупная, средняя, мелкая), ил – 0,001-0,0001 (грубый, тонкий) и коллоиды меньше 0,0001. Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01мм называют физической глиной, а больше 0,01мм – физическим песком. Кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы меньше 1мм, и почвенный скелет – частицы больше 1мм.

Соотношение физической глины и физического песка лежит в основе классификации почв по механическому составу. Все почвы и грунты по механическому составу объединяют в несколько групп с характерными для них физическими и химическими свойствами: песок, супесь, суглинок, глина. Каждая группа подразделяется на подгруппы в зависимости от крупности механических элементов и преобладающих фракций.

Методы гранулометрического анализа

Гранулометрический состав можно определить приближенно в полевых условиях по внешним признакам и на ощупь «сухим» или «мокрым» методом. Этими методами могут воспользоваться садоводы-огородники при определении доз внесения удобрений, количества песка, торфа, опилок для улучшения структуры почвы и создания более благоприятных условий для роста сельскохозяйственных культур.

Подробная информация об услуге в разделеАнализ почвы

«Сухой» метод

Сухой комочек или щепотку почвы/грунта кладут на ладонь и тщательно растирают пальцами. Механический состав определяется по ощущению при растирании. Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц.

Пылеватые почвы и породы при растирании дают ощущение мягкости или «бархатистости»; песчанистые — жесткости, шероховатости; пылевато-песчанистые — мягкости, но и явного присутствия песчинок.

«Мокрый» метод

Образец растертой почвы или грунта увлажняют до тестообразного состояния, при котором почвы обладают наибольшей пластичностью. Затем пробуют на ладони скатать шарик и из него шнур толщиной около 3мм. Получившийся шнур пробуют свернуть в кольцо диаметром 2-3см. В зависимости от механического состава почвы/грунта показатели «мокрого» анализа будут различны. У рыхлых песков шарик не образуется; у связных песков — легко крошится; у супесей — имеет шероховатую поверхность; у суглинков — гладкую поверхность; у глинистых — гладкую, блестящую поверхность. Пески не образуют шнура; супеси дают зачатки шнура; у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки; средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки; тяжелый суглинок — шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается ; глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь.

Для точного установления гранулометрического состава применяют лабораторные методы, позволяющие находить количество всех групп механических элементов, слагающих почву или грунт.

При исследованиях гранулометрического состава почв/грунтов песчаного и крупнообломочного состава, реже в супесчаных, применяется ситовой метод (метод просеивания на ситах). Пробы грунта просеивают через набор сит с отверстиями разного диаметра: 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1. Каждую фракцию грунта, задержавшуюся на ситах, взвешивают и рассчитывают процентное содержание по отношению к общей массе грунта. При проведении гранулометрического анализа песков с размером частиц от 10 до 0,5 мм просеивание проводится без промывки, а от 10 до 0,1 мм с промывкой водой

Для исследования гранулометрического состава глинистых и суглинистых грунтов для частиц менее 0,1мм применяют ареометрический и пипеточный методы гранулометрического анализа. Эти методы основаны на зависимости, существующей между скоростями падения частиц и их размером. Если взмутить суспензию почвы/грунта и оставить ее в спокойном состоянии, то постепенно взмученные частицы осядут. Быстрее будут осаждаться более крупные по размеру и более тяжелые механические элементы, то есть плотность и механический состав суспензии будут изменяться с течением времени.

При ареометрическом методе производят измерения плотности отстаиваемой в цилиндре суспензии ареометром через определенные промежутки времени.

Плотность, измеренная ареометром, зависит от содержания в суспензии взвешенных твердых частиц. Получив значения убывающей плотности через определенные промежутки времени, с помощью расчетных формул или по номограммам определяют процентное содержание частиц определенного размера.

Пипеточный метод предполагает отбор проб суспензии из цилиндра с определенных глубин через разные промежутки времени. Для производства анализа взмучивают грунтовую суспензию и оставляют ее в покое на определенное время, после чего специальной пипеткой с нужной глубины отбирают пробу суспензии. Такая проба содержит только те частицы, которые не успели осесть за указанное время отстаивания. При следующих пробах, взятых пипеткой через большие промежутки времени от начала отстаивания суспензии, получают более мелкие частицы. Определяя массу высушенных проб и зная размер отобранных частиц (вычисляемый по длительности отстаивания суспензии и глубине взятия проб), вычисляют процентное содержание этих частиц в образце почвы/грунта.

Классификация почв по механическому составу (по Н.А. Качинскому)

Название почвы по механическому составу	Содержание физической глины (частиц < 0,01 мм) в %			Содержание физического песка (частиц >0,01 мм) в %
	ПОЧВЫ
	подзолистоготипа почвообразования (ненасыщ. основан.)	степного типа почвообразования красноземы и желтоземы	солонцы и сильно солонцеватые почвы	подзолистоготипа почвообразования (ненасыщ. основан.)	степного типа почвообразования красноземы и желтоземы	солонцы и сильно солонцеватые почвы
песок рыхлый	0-5	0-5	0-5	100-95	100-95	100-95
песок связный	5-10	5-10	5-10	95-90	95-90	95-90
супесь	10-20	10-20	10-15	90-80	90-80	90-85
суглинок легкий	20-30	20-30	15-20	80-70	80-70	85-80
суглинок средний	30-40	30-45	20-30	70-60	70-55	80-70
суглинок тяжелый	40-50	45-60	30-40	60-50	55-40	70-60
глина легкая	50-60	60-75	40-50	50-35	40-25	60-50
глина средняя	65-80	75-85	50-65	35-20	25-15	50-35
глина тяжелая	>80	>85	>65	<20	<15	<35

Наша испытательная лаборатория аккредитована Федеральной службой по аккредитации на выполнение исследований гранулометрического состава по ГОСТ 12536-2014 «Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава».

Подготовка проб почвы

Проведение экстракции проб

Отбор навесок почвы

Методы определения гранулометрического состава грунтов (ГОСТ 12536-79)

1. Общие положения

Гранулометрическим (зерновым) составом называется весовое со­держание частиц различной крупности, выраженное в процентах по отношению к массе сухой пробы, взятой для анализа.

Выделяют шесть основных фракций (табл. 1).

Таблица 1

Фракции (частицы)	Размер частиц, мм
Валунные (глыбовые) Галечниковые (щебенистые) Гравийные (дресвяные) Песчаные Пылеватые Глинистые	Более 200 10 – 200 2 – 10 От 2 до 0,05 0,05 до 0,005 Менее 0,005

Определение гранулометрического состава заключается в разделении грунта на отдельные гранулометрические элементы. Методы определения гранулометрического состава грунтов можно разделить на прямые и косвенные.

К прямым относятся методы, основанные на непосредственном (микрометрическом) измерении частиц в поле зрения оптических и электронных микроскопов или с помощью других электронных и электронно-механических устройств. В практике прямые (микрометрические) методы не получили широкого распространения.

К косвенным относятся методы, которые базируются на использовании различных зависимостей между размерами частиц, скоростью осаждения их в жидкой и воздушной средах и свойствами суспензии. Это группа методов, основанных на использовании физических свойств суспензии (ареометрический, оптический и др.) или моделирующих природную седиментацию (пипеточный, отмучивания и др.).

Ареометрический метод основан на последовательном определении плотности суспензии грунта через определенные промежутки времени с помощью ареометра. По результатам определений рассчитывают диаметр и количество определяемых частиц по формуле или с помощью номограммы. Этим методом определяют содержание в грунте частиц диаметром менее 0,1 мм. Содержание фракций крупнее 0,1 мм определяют ситовым методом.

Устройство ареометра (рис. 1) основано на за­коне Архимеда: всякое погруженное в жидкость тело теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость. При постоянном объеме тела, погруженного в жидкость, более тяжелой жидкости будет вытеснено меньше, а более легкой – больше. Таким образом в легкую жидкость тело будет погружено на большую глубину, в тяжелую на меньшую. Следовательно, чем больше концентрация суспензии, тем больше ее плотность и меньше глубина, на которую погружается в нее ареометр.

Рис.1. Устройство ареометра

При отстаивании суспензии частицы грунта, подчиняясь закону силы тяжести, падают на дно сосуда, и плотность суспензии умень­шается. Соответственно ареометр по мере выпадения частиц постепен­но погружается в суспензию глубже и глубже.

Пипеточный метод используется для определения гранулометрического состава глинистых грунтов в комбинации с си­товым. Этот метод основан на разделении частиц грунта по скорости их падения в спокойной воде. Скорость осаждения частиц (v, см/с) определяется по формуле Стокса:

где r – радиус частиц, см; γ_s – плотность частиц, г/см³; γ_w–плотность воды, г/см³; g – ускорение свободного падения, см/с²; η – коэффициент вязкости воды.

Через определенные интервалы времени пипеткой из суспензии грунта с различных глубин отбирают пробы, которые затем высуши­вают и взвешивают.

К косвенным методам также относится и полевой метод Рутковского, который дает приб­лиженное представление о гранулометрическом составе грунтов. В основу метода положены:

1) различная скорость падения частиц в воде в зависимости от их размера;

2) способность глинистых частиц набухать в воде.

С помощью метода Рутковского выделяют три основные фракции: глинистую, песчаную и пылеватую. В полевых условиях на практике этот метод целесообразно применять для определения песков пылеватых и супесей.

В особую группу выделяют методы определения размеров частиц с помощью ситовых наборов. Они занимают промежуточное положение между прямыми и косвенными методами и широко используются в практике самостоятельно или в комбинации с другими методами.

Гранулометрический состав песчаных и глинистых грунтов при исследованиях для строительства в лабораториях следует опреде­лять методами, предусмотренными табл. 2.

Ситовой метод — один из основных в практике исследований грунтов для строительства. Метод используется для оп­ределения гранулометрического состава крупнообломочных и песчаных грунтов, а также крупнозернистой части пылевато-глинистых грунтов.

Таблица 2

Грунты	Метод определения
Песчаные, при выделении зерен песка крупностью: от 10 до 0,5 мм от 10 до 0,1 мм Глинистые	Ситовой метод без промывки водой Ситовой метод с промывкой водой Ареометрический, пипеточный (применяется только для специальных целей)

Сущность метода заключается в рассеве пробы грунта с помощью набора сит. Для разделения грунта на фракции ситовым ме­тодом без промывки водой применяют сита с отверстиями диаметром 10; 5; 2; 1; 0,5 мм; с промывкой водой – сита с размером отверс­тий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм. Ситовой метод с промывкой во­дой обычно применяют для определения гранулометрического состава мелких и пылеватых песков.

Гранулометрический состав грунтов является определяющим фак­тором для физико-механических свойств грунтов. От него зависят пластичность, пористость, водопроницаемость, сжимаемость, сопротивление сдвигу грунтов и др.

Гранулометрический состав служит для классификации грунтов.

2. Классификация грунтов

Согласно действующему ГОСТу по гранулометрическому составу классифицируются крупнообломочные и песчаные грунты (табл. 3).

Глинистые грунты подразделяются по числу пластичности (табл. 4). В строительной практике также используют упрощенную класси­фикацию грунтов по содержанию глинистых частиц (табл. 5).

Таблица 3

Грунты	Размер частиц d, мм	Масса воздушно-сухого грунта, %
Крупнообломочные
Валунный грунт (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый)	d > 200	> 50
Галечный грунт (при преобладании неокатанных частиц – щебенистый)	d > 10	> 50
Гравийный грунт (при преобладании неокатанных частиц – дресвяный)	d > 2	> 50
Песчаные
Песок гравелистый	d > 2	> 25
Песок крупный	d > 0,5	> 50
Песок средней крупности	d > 0,25	> 50
Песок мелкий	d > 0,1	≥ 75
Песок пылеватый	d > 0,1	< 75

Примечание. Для установления наименования грунта последовате­льно суммируют проценты частиц исследуемого грунта: сначала кру­пнее 200 мм, затем крупнее 10 мм, далее крупнее 2 мм и т.д. Наи­менование грунта принимается по первому удовлетворяющему показа­телю в порядке расположения наименования в таблице.

Таблица 4

Грунт	Число пластичности, Jp
Супесь Суглинок Глина	1 ≤ Jp≤ 7 7 < Jp≤ 17 Jp> 17

Таблица 5

Грунт	Содержание глинистых частиц, %
Глина Суглинок Супесь Песок	Более 30 30 – 10 10 – 3 Менее 3

3. Графическое изображение гранулометрического состава грунтов

Существует несколько способов для графического изображения гранулометрического состава, из которых чаще всего используется способ интегральной кривой и диаграммы – треугольника.

Интегральная кривая – это график, отражающий суммарное содержание фракций мельче определенного диаметра (рис. 2). Для построения кривой по оси абсцисс используют полуло­гарифмический масштаб, т.е. откладывают не диаметры частиц, а их логарифмы. В начале координат ставят число 0,001, а затем прини­мая lg10 = 1 равным 5 см, откладывают вправо четыре раза по 5 см, делая отметки, ставя против них последовательно числа 0,01; 0,1; 1; 10. Расстояние между каждыми двумя метками делят на 9 частей пропорционально логарифмам чисел 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (табл. 6).

Таблица 6

Число	Логарифм	Доля отрезка (от 5 см)
2 3 4 5 6 7 8 9	0,301 0,477 0,602 0,699 0,778 0,845 0,903 0,988	1,5 2,4 3,0 3,5 3,9 4,2 4,5 4,9

По оси ординат отмечают суммарное содержание фракций в про­центах в нарастающем порядке от наименьшего диаметра к наиболь­шему.

Интегральная кривая гранулометрического состава дает возмож­ность оценить степень неоднородности гранулометрического соста­ва C_u

где d₆₀ и d₁₀ – размер частиц, соответствующий ординатам 60 % и 10 % соответственно на интегральной кривой.

Согласно действующему ГОСТу, если C_u< 3 – грунт однородный, если С_{u> 3 – неоднородный.}

Диаграмма – треугольник Фере (рис. 3) позволяет изображать содержание трех основных фракций — песчаной, пылеватой и глинистой. В треугольнике Фере использовано свойство равностороннего треугольника – сумма перпендикуляров, опущенных из какой-либо точки внутри треугольника на три стороны, равна высоте треугольника.

Рис. 2. Интегральная кривая грансостава грунта

Если разделить стороны и высоту треугольни­ка на 100 частей и откладывать содержание в грунте глинистых, пылеватых и песчаных частиц (в процентах) от разных сторон треугольника, то получим изображение гранулометрического состава грунта в виде точки. Этот способ позволяет наносить на один чертеж очень боль­шое число анализов.

На рис. 3 изображены результаты гранулометрического анализа трех образцов грунта со следующим содержанием основных фракций в процентах. Образец 1: содержание песка 20, пыли 40, глины 40; образец 2: содержание песка 5, пыли 35, глины 60; образец 3: содержание песка 55, пыли 15, глины 30.

Рис. 3. Треугольник Фере

Методы определения гранулометрического состава — Справочник химика 21

    Степень измельчения многих сыпучих и порошкообраз-ных материалов является одной из важнейших характеристик, определяющей их технологические качества и области практического использования. Гранулометрический (дисперсный, зерновой) состав наиболее полно характеризует степень измельчения. Ситовой анализ—один из методов определения гранулометрического состава порошков и сыпучих материалов — осуществляется путем механического разделения материала на фракции с частицами определенной крупности. В ситовом анализе используют стандартные нормированные тканые проволочные и шелковые сетки с квадратными отверстиями (ячейками), а также металлические решетные сетки с пробивными круглыми, продолговатыми и треугольными отверстиями. Ситовой анализ применим для материалов с размерами частиц 10—0,04 мм, что соответствует шкале сит по ГОСТ 3584—73. [c.129]
    Методы определения гранулометрического состава СМ выбирают в зависимости от крупности частиц. [c.26]

    Метод определения гранулометрического состава [c.336]

    Разработано большое число методов определения гранулометрического состава пыли. Ниже описаны только те методы, которые нашли практическое применение в технике пылеулавливания в цветной металлургии. [c.92]

    Из других методов дисперсионного анализа порошков довольно широко распространен метод определения гранулометрического состава с помощью микроскопа. Метод заключается в измерении размеров частиц визуально либо по микрофотографиям препарата. Для зернового анализа частиц размером более 0,5 мкм используются микроскопы с обычной световой оптикой, для частиц с размерами менее 0,5 мкм применяются электронные микроскопы. Точность микроскопического анализа становится приемлемой, если число измерений достигает не менее тысячи для каждой фракции. Часто к недостатку этого метода относят отсутствие возможности производить замеры в трех направлениях [6, 12]. Это объясняется стремлением каждого зерна принять самое устойчивое положение, т. е. лечь на свою большую поверхность, благодаря чему становятся видимыми и доступными измерению только большие размеры. Необходимость подсчета значительного количества частиц приводит к существенным затратам времени при проведении микроскопических измерений. [c.20]

    При выборе того или иного варианта прибора и метода определения гранулометрического состава необходимо руководствоваться опытом в использовании существующих приборов. Для вибрационных приборов характерно уменьшение амплитуды колебаний с увеличением массы пробы порошка и относительно малое время исследования.  [c.29]

    Наряду с микроскопическими методами определения гранулометрического состава загрязнений в маслах все шире применяются автоматические методы анализа — как в отдельной пробе масла, так и в потоке. [c.32]

    Ферросплавы. Метод определения гранулометрического состава [c.568]

    Микроскопические методы определения гранулометрического состава загрязнений, содержащихся в нефтяных маслах, получили весьма широкое распространение вследствие ряда преимуществ по сравнению с седимен-тационными более высокой точности возможности непосредственного подсчета доли частиц определенного размера (например, от 1 до 5 мкм, от 5 до 10 мкм и т. д.), а не их массы независимости результатов анализа от плотности загрязнений и др. [c.30]

    Методы определения гранулометрического состава различных материалов регламентируются стандартами и техническими условиями. В соответствии с этим выпускаются специальные наборы сит для ситового анализа отдельных видов материалов (зерна, семян сельскохозяйственных культур, удобрений, почвы, формовочных материалов, цемента и др.). В комплект фармакопейных сит включаются сита шелковые прямоугольные (ГОСТ 4403—77) с размерами ячеек от 0,1 до 0,315 мм, сито проволочное квадратной формы с размером отверстий 0,500 мм (ГОСТ 3524—47) и сита металлические с пробивными отверстиями круглой формы с размерами отверстий от 1 до 10 мм. [c.131]

    Большое влияние частиц, не задерживаемых ситами, на поведение буровых растворов установлено давно, но действительные измерения их доли производились редко. Методы определения гранулометрического состава твердой фазы в буровых растворах заимствованы главным образом из исследований глин, используемых в производстве керамики, и почв. Авторы далеки от намерения перечислять в настоящей книге многочисленные публикации, в которых рассматриваются эти мётоды. За детальным их описанием следует обратиться к сравнительно недавно вышедшим книгам по этому вопросу. [c.110]

    ГОСТ 21560.1—82. Удобрения минеральные. Методы определения гранулометрического состава. [c.158]

    Пекерман Ф. М., Кириллова Г. И., Разработка фотоэлектрического метода определения гранулометрического состава промышленных люминофоров, Сб. рефер. НИР по люминофорам за 1957 г., с. 28—29. [c.360]

    Предложенный [1] метод определения гранулометрического состава загрузки не может быть принят в силу неточности исходной модели автора, не учитывающей условия взвешивания загрузки и условия стесненного осаждения гранул катионита и анионита. [c.164]

    Метод определения кажущейся плотности свободно насыпанных порошков Метод определения скорости течения металлических порошков Метод определения гранулометрического состава металлических порошков ситовым анализом [c.21]

    Стандарт не устанавливает методы определения гранулометрического состава смесей порошков различных металлов.  [c.58]

    Из косвенных методов определения гранулометрического состава порошков наиболее широко применяются в практической работе седиментационные. Седиментацион-ный анализ основан на. зависимости скорости осаждения (седиментации) однородных частиц в вязкой среде от их размеров. Для определения гранулометрического состава порошков, состоящих из очень малых частиц (менее 2—3 мкм), ввиду медленности их оседания в поле сил тяжести применяют центробежные поля. [c.29]

    Выбор метода определения гранулометрического состава зависит от цели исследования. Если создается новый медицинский препарат, то оптимальным будет такой метод исследования, который дает наибольшую информацию о составе порошка. В целях технолбгического контроля производства порошка, качества и тонины его измельчения выбирают быстродействующие, желательно бесконтактные методы анализа. В работе [38] рекомендуется выбирать метод исследования в зависимости от отношения удельной поверхности к диаметру частиц, а в работе [50] приводится обзор методов анализа фракционного состава и рекомендуется при выборе того или иного метода исходить из диаметра частиц, скорости и точности измерения.  [c.38]

    Седимептационные методы определения гранулометрического состава применяют для определения частиц тонкодисперсных. масс с величиной частиц менее 0,05 жл (глины, каолины и т. д.). Сущность методов основана на зависимости между размером частицы и скоростью ее осаждения в жидкой среде более крупные частицы осаждаются быстрее мелких. При допущении, что все осаждающиеся частицы имеют форму шара, осаждение происходит под действием силы Р, пропорциональной весу частицы  [c.197]

    Фотоимпульсный метод определения гранулометрического состава сыпучих материалов нашел применение лишь в последние годы. Этот метод позволяет, с помощью электронной аппаратуры быстро определить дисперсность порошков, состоящих из частиц одинакового химического и минералогического состава. [c.15]

    Разработанный метод использования критерия Ханкока с корректировкой на исходный состав позволяет определить истинное значение оптимальных параметров разделения. Однако использование этого метода не является простым, особенно в том случае, когда исходный состав питания меняется в течение одного акта разделения (опыта), что наиболее характерно для производственных условий. Создается ситуация необходимости постоянной корректировки процесса, что весьма слолчно, в первую очередь, из-за отсутствия надежных экспресс-методов определения гранулометрического состава. [c.139]

    ГОСТ 10900—74, Иониты, Методы определения гранулометрического состава. Переизд. Апрель 1979, [c.224]

    Таким образом, только прямые методы определения гранулометрического состава позволяют судить о содержании в материале различных классов зерен. К прямым методам относятся седимента-ционный (весовой, пипеточ- [c.289]

    Принцип дисперсионного анализа суспензий при помощи пи-петочного прибора основан на методе отбора весовых проб. Этот метод, по мнению большинства специалистов, наиболее достоверен. Он включен в ряд отечественных и зарубежных стандартов как основной метод определения гранулометрического состава тонкодисперсных порошкообразных материалов.  [c.42]

    Известные методы определения гранулометрического состава порошков и пыли при помощи электронного микроскопа (седиментомет-рический), а также большое количество методов определения удельной поверхности порошков адсорбцией, смачиванием и растворением весьма сложны, трудоемки. [c.95]

    Экспериментальное определение ошибки ситового анализа кокса а чистом виде практически невыполнимо, поскольку в процессе рассева, как показано нами в работе [28], происходит некоторое разрушение крупных кусков. Выполнение эксперимента на механически обработанном коксе, устойчивом к воздействию разрушающих усилий, искажает действительную картину. Это происходит потому, что в кусках кокса поле обработки несколько сглажены углы и грани. Видима, по этой причине ни в ГОСТ 5954 — 69 на метод определения гранулометрического состава, ни в справочнике коксохимика, ни в других опубликованных материалах допустимая ошибка в двух параллельнь1Х определениях не указьшается. Выполненные нами опь1ТЫ [28, 123] позволяют считать, что в среднем для различных уровней глубины разрушения кокса среднее расхождение в параллельнь(х определениях показателей может быть при ннто следующим  [c.64]

    Наиболее распространенным методом определения гранулометрического состава цемента является седимелтометри-ческий анализ, который основан иа том, что скорость падения зерен в жидкой среде изменяется в зависимости от -их размеров. Существуют три метода седиментометрического анализа объемный, весовой и фотоэлектрический. [c.256]

---

Гранулометрический состав песков.

В составе инженерно-геологических изысканий проводят лабораторные исследования, по определению гранулометрического состава песчаных грунтов.

Образец песка, 100 грамм, просеивают через сита с отверстиями,-10 ;5; 2,5; 1,0; 0,5; 0,25;0,10 миллиметров, разделяя на фракции. Потом каждую фракцию отдельно взвешивают, и по процентному соотношению частиц,  пески разделяют на гравелистые,  крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Также в определение физических характеристик песчаных грунтов входит   определение влажности, удельного и объемного веса, и плотности.

гранулометрический состав песчаных грунтов

Определение  крупности песков, очень важная задача для будущего строительства, так как от этого показателя зависит несущая способность грунтов основания. Чем крупнее состав фракций песчаных грунтов, тем больше его  несущая способность.

Пылеватые и мелкие пески в насыщенные водой, при низкой плотности сложения — являются плывунами. Наличие таких грунтов в основании фундамента проектируемого сооружения,  зачастую приводит к неравномерным осадкам здания или сооружения, возникновению и развитию трещин как в основании фундаментов, так и в стенах сооружения.

Поэтому изучение гранулометрического состава песчаных грунтов, очень важная задача для проектирования  будущего строительства зданий и сооружений.

Так же песок используется как  строительный материал, для строительства насыпей железных и автомобильных дорог, входит в состав цемента, бетона, является основой для производства стекла и стеклянных изделий. Цели его использования различны, но для всех них необходимы точные значения гранулометрического состава.

Гранулометрический (зерновой, механический) состав песков — процентное, весовое содержание в породе различных по величине фракций —  это совокупность одинаковых зерен и частиц

Для определения гранулометрического состава  осадочных пород чаще всего применяют следующую классификацию обломков (размер обломков в мм): валуны крупные > 500, средние 500 — 250, мелкие 250 — 100; галька (щебень) крупная 100 — 50, средняя 50 — 25, мелкая 25 — 10; гравий  крупный 10 — 5, мелкий 5 — 2; песок очень крупный 2 — 1, крупный 1 — 0,5, средний 0,5 — 0,25, мелкий 0,25 — 0,10, тонкозернистый 0,10 — 0,05, пыль 0,05 — 0,005; глина <0,005.

Гранулометрический (механический) анализ — определение размеров и количественного соотношения частиц, слагающих рыхлую горную породу. Самым простым видом  гранулометрический анализ  является так называемый ситовый анализ. Разделение на фракции частиц породы, которые не проходят через сита с отверстиями 0,25 мм, производят методом отмучивания. Для гранулометрического анализа  глинистых грунтов применяют ареометрический метод.

По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице

Разновидность грунтов	Размер зерен,   частиц d, мм	Содержание зерен, частиц,% по массе
Крупнообломочные:
валунный  (при  преобладание окатанных частиц — глыбовый)	св. 200	св.50
галечниковый (при не окатанных гранях — щебенистый)	>10	>50
гравийный  (при  не окатанных гранях — дресвяный)	>2	>50
Пески:
гравелистый	>2	>25
крупный	>0,50	>0,50
средней крупности	>0,25	>0,50
мелкий	>0,10	75 и св.
пылеватый	>0,10	менее 75

 

При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% от общей массы воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочного грунта добавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния. Вид заполнителя устанавливается после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

По степени неоднородности гранулометрического состава С_u, крупнообломочные грунты и пески подразделяют на:

однородный грунт С_u <= 3;       неоднородный грунт С_u > 3.

Современные методы определения гранулометрического состава порошкообразных компонентов сварочных материалов Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 620.1-1/-9, 622.23.05

С.В. Наумов

S. V. Naumov

Пермский национальный исследовательский политехнический университет State National Research Polytechnic University of Perm

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОРОШКООБРАЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

MODERN METHODS OF GRADING TEST OF POWDERED COMPONENTS OF WELDING MATERIALS

Рассмотрены методы определения гранулометрического состава порошкообразных компонентов сварочных материалов ситовым анализом, лазерным сканированием частиц и сканирующим электронным микроскопом. Проведен сравнительный анализ методов определения гранулометрического состава порошков на примере габбро-диабаза Пермского края.

Ключевые слова: гранулометрический анализ, гранулометрический состав, дисперсность порошков, лазерное сканирование частиц, лазерный анализатор, сканирующий электронный микроскоп, ситовый анализ, порошкообразные компоненты сварочных материалов.

Methods of grading test of powdered components of welding materials by mesh analysis, laser scanning of particles and scanning electron microscope are considered. Comparative analysis of methods of grading test of powders of a gabbro-diabase of the Perm region is carried out.

Keywords: particle-size analysis, grading test, dispersion of powders, laser scanning of particles, laser analyser, scanning electron microscope, mesh analysis, powdery components of welding materials.

Качество порошковых сварочных материалов (шихты для обмазки электродов) контролируется по нескольким параметрам, среди которых одним из важнейших является гранулометрический состав. Данный параметр оказывает влияние на равномерное распределение свойств в покрытие электрода, порошковой проволоки или керамического флюса, а также на качество сварочной дуги, а впоследствии — и шва. Согласно нормативным стандартам диапазон размеров частиц порошковой шихты для покрытых электродов, керамических флюсов и порошковых проволок составляет от 50 до 400 мкм, при этом диапазон между минимальным и максимальным размером частиц порошка для каждого отдельного материала должен быть как можно меньше, поскольку состав покрытия должен быть максимально равномерным, как по химическому, так и по гранулометрическому составу. В тех случаях, когда

условие по равномерности гранулометрического состава не соблюдается, в составе шихты может содержаться значительное число крупных или, наоборот, слишком тонкодисперсных частиц. Наличие частицы крупной дисперсности, т.е. такого размера, который в разы превышает средний размер частиц, может привести к образованию задиров и несплошностей на поверхности покрытия электродов. Избыток тонкодисперсных частиц является причиной возникновения сетки волосяных кольцевых трещин, снижающих прочность нанесенного на электрод покрытия [1-4].

Выполнить условие равномерного гранулометрического состава достаточно затруднительно, поскольку следует учитывать режимы помола и ряд других производственных факторов. Поэтому актуальным является вопрос определения гранулометрического состава порошковых материалов для производства сварочных электродов.

В настоящее время существует несколько методов гранулометрического контроля и анализа, каждый из которых имеет определенные преимущества и недостатки. Представленное исследование имеет цель оценить достоинства и недостатки различных методов гранулометрического анализа.

В исследовании рассматривается три метода: ситовой анализ, лазерное сканирование и электронная микроскопия. В качестве объекта исследования, гранулометрический состав которого оценивался различными методами, был выбран габбро-диабаз Пермского края, поскольку этот материал является перспективным для применения в качестве компонента шихты сварочных электродов [5].

Традиционным методом контроля однородности и дисперсности сыпучих и порошковых материалов является ситовой анализ. Данный вид анализа регламентируется ГОСТ 6613-86, ГОСТ 3584-5. Сущность метода заключается в том, что порошок просеивают на вибрационном стенде через ситовой анализатор, в котором сита с разным размером ячейки установлены последовательно друг над другом, вверху сита с наибольшей ячейкой книзу размер ячейки сита уменьшается. Ситовый анализ позволяет определить размер частиц, отделить частицы разного размера друг от друга и вычислить количественное соотношение частиц различной дисперсности.

Ситовый анализ позволяет оперативно и с минимальными техническими затратами получить информацию о гранулометрическом составе многокомпонентного порошкового материала. Однако данный вид анализа требует значительных временных затрат, поскольку после каждого просева необходимо вручную произвести подсчет и подготовить оборудование к следующей пробе. Сита в анализаторе следует регулярно проверять на предмет изменения размера ячейки, так как из-за взаимодействия с порошком они склонны «разнашиваться». Существенный недостаток метода в том, что он не позво-

ляет обнаруживать фракции менее 50 мкм. Кроме того для проведения анализа требуется достаточно большое количество исследуемого порошка, при фракции 0,1-3,0 мм масса пробы 25-300 г.

Методами, которые позволят выявить частицы любого размера, в том числе дисперсностью менее 50 мкм, являются лазерное сканирование и электронная микроскопия.

Сущность метода лазерного сканирования заключается в том, что образец порошка помещается в проточную кювету исследовательской установки, принципиальная схема которой представлена на рис. 1. В проточной кювете порошок просвечивается лазерным лучом; попадая в луч света, частицы начинают рассеивать его, угловая зависимость интенсивности рассеянного света зависит от размеров частиц. ег 2000

Картина распределения интенсивности рассеянного света зависит от угла, где источник коротковолнового синего цвета используется для регистрации рассеяния в прямом и обратном направлениях с целью улучшения аналитических характеристик системы. Существует ряд свойств, которые могут быть охарактеризованы единственно возможным числом, а именно площадью поверхности, массой и объемом, что обеспечивает получение точных размеров фракции для мелкодисперсных порошков.

Метод лазерного сканирования позволяет быстро провести контроль гранулометрического состава порошкообразных смесей шихт сварочных материалов (за 3-5 мин), измерять размер частиц в широком диапазоне (от 0,2 до 2000 мкм). Кроме того, при проведении гранулометрического контроля шихт сварочных материалов лазерным сканированием требуется меньшее количество порошка (2-5 г). Однако данный метод не позволяет определить морфологию частиц и гранулометрический состав мелкодисперсной фракции сварочных материалов менее 0,2 мкм.

Гранулометрический анализ с помощью электронной микроскопии подразумевает оценку образца порошка по изображениям, полученным с электронного микроскопа. На микроскопе можно определить размер частиц с разрешающей способностью при использовании детектора вторичных электронов от 0,003 мкм. В сканирующем электронном микроскопе, принципиальная схема работы которого представлена на рис. 2, пучок электронов с первичной энергией около 1-10 кэВ фокусируется системой линз в пятно диаметром 1-10 нм на поверхности исследуемого образца. Сфокусированный пучок сканируется по поверхности с помощью системы отклоняющих катушек синхронно с электронным пучком в видеотрубке, которая используется в качестве оптического дисплея. В сканирующем электронном микроскопе используется детектирование различных сигналов, включая вторичные электроны, обратно рассеянные электроны, рентгеновское излучение и ток через образец.

Рис. 2. Принцип работы сканирующего электронного микроскопа [6]

Электронная микроскопия с анализом изображения позволяет определить не только мелкодисперсную фракцию менее 0,1 мкм, но и исследовать морфологию частиц гранулометрической порошкообразной смеси, что невозможно определить рассмотренными выше методами. Однако этот метод по сравнению с ситовым анализом и лазерным сканированием дорогостоящий, требующий высокой квалификации персонала. Подготовка материала для работы с микроскопом и последующая обработка результатов требует временных ресурсов.

Рассмотрим преимущества и недостатки методов на примере исследования гранулометрического состава порошка на основе габбро-диабазов Пермского края. Образец порошка габбро-диабаза был получен в результате помола в шаровой мельнице [7]. Для помола была использована мельница с горизонтальной осью вращения объемом 10 л в фарфоровом корпусе, дробящими элементами которой выступали фарфоровые ролики. Время помола составило 1 ч.

Вес отобранной массы для проведения ситового анализа 1000 г. Время проведения ситового анализа 30 мин. В качестве оборудования использовали вибрационный стенд Jurgen Retsch и ситовой анализатор MSS NexLab. Результаты ситового анализа представлены в табл. 1 (рис. 5, а).

Таблица 1

Гранулометрический состав порошкообразного габбро-диабаза, полученный ситовым анализом

Сита (фракция), мкм Масса, г Процент содержания фракции, %

Более 500 240 24,00

500-300 236 23,60

300-200 256 25,60

200-50 173 17,30

Менее 50 224 22,40

При проведении лазерного сканирования использовали 3-5 г этого же порошка. Время определения гранулометрического состава составило 5 мин. Гранулометрический состав порошкообразного габбро-диабаза, полученный лазерным сканированием (рис. 5, б), представлен ниже и на графике рис. 3.

Размер, мкм Объем, % Размер, мкм Объем, % Размер, мкм Объем, % Размер, мкм Объем, %

0,01 1,83 30,00 1,14 80,00 1,31 250,00 6,33

2,50 3,88 35,00 0,97 90,00 1,24 300,00 6,66

5,00 5,84 40,00 0,87 100,00 1,17 400,00 12,89

10,00 3,5 45,00 0,82 125,00 2,75 500,00 10,78

15,00 2,16 50,00 0,79 150,00 2,71 1000,00 21,44

20,00 1,47 60,00 1,49 175,00 2,8 2000,00 0,78

25,00 1,83 70,00 1,4 200,00 2,95 Всего 99,97

Установлено, что средняя удельная поверхность при плотности образца

1 г/см3 составляет 0,233 м2/г. Качество помола габбро-диабазов для электродного производства удовлетворительное (средний объемный диаметр частиц 303,2 мкм), но требует отбора фракции до 400 мкм, общий объем которой от 50 до 400 мкм составил 43,63 %.

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

■ 0.1 1 10 100 1000 0 Размер частиц, мкм

Рис. 3. Гранулометрический состав порошка габбро-диабаза, полученный комплексной системой Ма$1ега7ег 2000: 1 — распределение частиц относительно объема фракции; 2 — интегральное распределение частиц в зависимости от общего объема фракции

Для проведения электронной микроскопии с анализом изображения был использован сканирующий электронный микроскоп НйасЫ 8-3400К, потребовалось менее 1 г пробы габбро-диабаза, чтобы определить гранулометрический состав и морфологию частиц. Время проведения электронной микроскопии составило 40 мин, обработка полученных результатов заняла 120 мин.

Распределение и морфология частиц анализировалась на основе рис. 4. Видно, что в габбро-диабазе присутствует несколько минеральных фаз, об этом свидетельствует разная форма частиц: например кристаллы, гранулы, осколочные частицы, сложные агломераты, состоящие из различных минеральных фаз частиц, которые по-разному влияют на металлургические процессы при сварке (рис. 4, б).

а б

Рис. 4. Гранулометрический состав и морфология частиц габбро-диабаза Пермского края: а — общий вид, *100; б — кристаллы и осколочные частицы минеральных фаз

в габбро-диабазе, *5000

Результаты гранулометрического состава частиц габбро-диабаза представлены на диаграмме, полученной в программе «ВидеоТест — Металл 1.0» (рис. 5, в). Диаграмма показывает процентное соотношение фракций от менее 10 мкм до более 100 мкм по фотографии рис. 4, а. Регистрация более мелких частиц менее 0,1 мкм велась ручным подсчетом в программе «ВидеоТест -Размер 1.0» на снимках с 30000-кратным увеличением.

Преимущества и недостатки метода гранулометрического анализа представлены в табл. 3.

ОБьеи,

30

и

менее 50 200-50

500-300 более 500

мкм

а

Рис. 5. Сравнительный анализ гранулометрического состава частиц габбро-диабаза, полученный различными методами: а — ситовым анализом; б — лазерным сканированием; в — электронной микроскопией с анализом изображений в программе «ВидеоТест 1. 0»

б

в

Таблица 2

Сравнительная характеристика различных методов гранулометрического анализа

Характеристика Ситовой анализ Лазерное сканирование Электронная микроскопия

Необходимое количество порошка для анализа, г 25-500 2-10 0,1-5

Время проведения анализа, мин 30-60 3-5 60-120

Диапазон улавливаемых разме- >50 0,2-2000 <0,2

ров, мкм

Возможность отделять частицы разного размера + — —

Возможность определить морфологию частиц — — +

Возможность подсчета удельной поверхности — + —

Возможность подсчета среднего радиуса + + +

Полученные данные свидетельствуют о том что порошок габбро-диабаза состоит из частиц различной формы, как сферической, так и остроугольной, средний диаметр частиц составляет 300 мкм, средняя удельная поверхность 0,2 м2/г. При обобщении данных, полученных всеми тремя методами, установлено, что 60 % порошка составляют частицы размером 200-300 мкм, 10 % -частицы размером 300 и более мкм, 10 % — частицы 100 и более мкм, 5 % -частицы 50-75 мкм, 5 % — частицы 75-100 мкм, 3,25 % — частицы 10-25 мкм,

2 % — частицы 30-50 мкм, 2 % — частицы 5-10 мкм, 1,5 % — частицы менее 5 мкм, 1,25 % — частицы 20-30 мкм.

Таким образом, рассмотренные методы гранулометрического анализа, а именно ситовой анализ, лазерное сканирование и электронная микроскопия, наиболее эффективны в комплексном применении. Ситовой анализ — единственный способ, позволяющий отделить друг от друга частицы разного размера, электронная микроскопия — единственный метод, позволяющий оценить морфологию частиц, а лазерное сканирование — наиболее быстрый метод, позволяющий получить информацию о распределении частиц в числовом диапазоне, определить удельную поверхность и средний диаметр частиц.

Список литературы

1. Петров Г.Л. Сварочные материалы. — Л.: Машиностроение, 1972. — 250 с.

2. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / под ред. акад. Б.Е. Патона. — М.: Машиностроение, 1974. — 768 с.

3. Игнатов М.Н., Ханов А.М. Основы технологии электродного производства: учеб. пособие / Перм. гос. техн. ун-т. — Пермь, 1997. — 109 с.

4. Волков В.А. Коллоидная химия: Поверхностные явления и дисперсные явления: учебник для вузов. — М.: Изд-во МГТУ, 2001. — 640 с.

5. Оценка пригодности и доступности базальтоидных и габброидных комплексов Западного Урала (Пермский край) для производства сварочных материалов / А.М. Игнатова [и др.] // Вестник ПГТУ. Машиностроение, материаловедение. — Пермь, 2010. — Т. 12, № 4. — С. 104-116.

6. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ / М.М. Криштал [и др.]. — М.: Техносфера, 2009. — 206 с.

7. Андреев С.Е., Зверевич Б.Б., Перов В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. — М.: Недра, 1980. — 415 с.

Получено 2.02.2012

Мир современных материалов — Методы гранулометрического анализа

 В качестве метода оценки зернового состава материалов могут быть использованы ситовой, микроско­пический, кондуктометрический, седиментационный методы гранулометрического анализа.

 

Ситовой метод гранулометрического анализа порошкообразных материалов, полу­чивший наибольшее распространение в горно-обогатительной практи­ке, заключается в рассеве на наборе сит с различными размерами отверстий общей пробы анализируемого материала.

В результате ситового анализа получают продукты различных классов, которые взвешиваются, а отмытые шламы после сушки при­соединяют к последнему тонкому классу и тоже взвешивают. Резуль­таты анализа могут быть представлены в виде таблицы, в которой при­водится выход классов в процентах, либо в виде графика, в котором по оси абсцисс отложены величины размеров зерен, а по оси ординат — выход классов в процентах.

Ситовой анализ шлифпорошков производится по ГОСТ 3647-80 «Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля».

Схема ситового анализа представлена на рис. 1. Порошок насыпается в верхнее сито и протрясывается, затем взвешивается, что позволяет оценить процентное содержание частиц разного размера.

Рис. 1. Схема ситового анализа

           Этот метод исследования дисперсного состава порошков может осуществляться как вручную, так и с применением механического вибросита, что является более простым и точным.

Микроскопический метод гранулометрического анализа производится с помощью све­тового (оптического) микроскопа, с двумя степенями увеличения — объективом и окуляром, в котором общее увеличение определяется как произведение увеличения объектива на увеличение окуляра. Основное достоинство этого метода состоит в том, что только с его помощью могут быть измерены поперечные размеры частиц, а к недостаткам можно отнести большую трудоемкость метода и субъективность в оценке результатов различными операторами. Этот метод гранулометрического анализа требует больших затрат времени и высокой квалификации персонала.

Для получения достоверных результатов микроскопического анализа необходимо большое число частиц, подсчитанное при опреде­лении зернового состава порошка (рис. 2).

Рис. 2. Результаты микроскопического анализа зернового состава микропо­рошка по данным

измерений числа зерен:

1 — 444;   2  — 230;   3 — 150;   4 — 80.

 

По данным статистического анализа микропорошков карбида кремния М63 — М5 для более точных результатов микроскопического анализа необходимо подсчитать более 500 зерен основной и смежной фракций.

Кондуктометрический метод анализа основан на определении изменения электропроводности (электрического сопротивления) в мо­мент прохождения частиц через микроотверстие. Возникающие при этом импульсы прямо пропорциональны объему частиц, что позволяет произвести обработку этих импульсов таким образом, чтобы разделить частицы по количеству или объему в зависимости от их диаметра.

Седиментационный метод анализа основан на разной скорости оседания мелких частиц в жидкости илигазе под действием гравита­ционного поля или центробежных сил. Используется для исследования дисперсности порошковых материалов с размером частиц менее 40 мкм. При этом методе гранулометрического анализа в качестве дисперсной среды использу­ется, как правило, дистиллированная вода, как наиболее доступное и экологические чистое вещество.

      При изучении скорости оседания твердых частиц в жидкости предполагается, что измеренная  постоянная  скорость  оседания  частиц  в  жидкой  среде  под действием  силы  тяжести  связана  с  их размером  законом  Стокса.  Для  сферических  частиц  закон  Стокса  имеет  следующий вид:

                                      

          где  D – диаметр  сферической  частицы;

V – равновесная  скорость  осаждения частицы;

ρ – плотность частицы;

η – вязкость  жидкой  среды;

ρ_о – плотность  жидкой  среды;

g – ускорение  силы  тяжести.

Существует несколько разновидностей этого метода изучения дисперсного состава. Однако наибольшее распространение в по­следние годы получил фотоэлектрический метод, заключающейся в том, что при прохождении светового потока через слой осаждающейся суспензии величина абсорбции света пропорцио­нальна суммарной поверхности частиц (концентрации частиц) и может быть измерена при помощи фотоэлектрических датчиков. В реальных условиях интенсивность светового потока, прошед­шего через суспензию, определяют из эмпирической зависимости:

где S— полная поверхность всех частиц; I₀ — интенсивность света, про­шедшего через чистую дисперсную среду; I_t — интенсивность света, про­шедшего через суспензию; К- константа.

Из зарубежных приборов этого типа следует отметить фотосе-диментографы «Седиграф 5000» и «Седиграф 5500» фирмы «Культроникс» (Франция) «SKC-2000» фирмы «СЭИСИН» (Япония) и «Analisette» фирмы «Fritsch», позволяющие осуществлять анализ порошко­образных материалов, крупность частиц в которых изменяется в диа­пазоне от 100 до 0,1 мкм, 930 — 0 мкм и от 500 до 0,1 мкм соответст­венно.

Отличительной особенностью прибора «Седиграф 5000» являет­ся использование рентгеновских лучей вместо света, а в приборе «Analisette-22» — лазерного луча. Неоспоримым достоинством этих приборов является автоматическая обработка получаемых результатов анализа с воспроизведением их на дисплее в виде распечатки процентного содержания отдельных фракций и кривых распределения частиц по их размерам.

      Анализаторы для определения распределения частиц по размерам посредством лазерной дифракции используют физический принцип рассеяния электромагнитных волн.

             На рис. 3, а приведена общая схема анализатора. Частицы в параллельном лазерном луче рассеивают свет на постоянный телесный угол, величина которого зависит от диаметра частиц. Линза собирает рассеянный свет кольцеобразно на детекторе, который установлен в фокальной плоскости линзы. Нерассеянный свет всегда сходится в фокальной точке на оптической оси. Из распределения интенсивности рассеянного света с помощью комплексной математики можно рассчитать распределение частиц по размерам в пробе рассеивающих частиц. В результате получают диаметр частицы лазерной дифракции, диаметр которой эквивалентен шару с одинаковым распределением рассеянного света. Измеряются средние объемные диаметры и получающееся распределение частиц по размерам является распределением по объему.

Рис. 3. Схема лазерного дифракционного анализа

А – общий принцип

Б – прибор фирмы «Fritsch»

 

            В анализаторе фирмы «Fritsch» проба порошка помещается в сходящийся лазерный луч (рис. 3, б). Расстояние между измерительной ячейкой и детектором эквивалентно фокусному расстоянию фокусирующей линзы f, тем самым можно получить такую же дифракционную картину, как с помощью обычной конструкции без недостатка, связанного с перестройкой при смене области измерения. Простым перемещением измерительной ячейки вдоль оптической оси без смены линзы область измерения можно изменять как с помощью объектива с переменным фокусным расстоянием, что приводит к большей динамике измерений.

 

Вас также может заинтересовать:

Методы определения размера частиц

Методы определения размера частиц

14 мая 2020

Определение метода анализа размера частиц , который дает наиболее точное представление о вашем продукте, часто может быть трудным процессом. Часто не бывает одного правильного ответа, и для определения точного результата требуется комбинация инструментов.Определение размера частиц является неотъемлемой частью определения того, дает ли выполняемый процесс измельчения или просеивания хорошие результаты. Для порошковых материалов используются три наиболее распространенных вида анализа размера частиц.

PSD или распределение частиц по размеру широко используется в бесчисленных приложениях в различных отраслях промышленности для мониторинга, контроля и исследования свойств материалов. Понимание и контроль распределения частиц по размерам в материалах имеют решающее значение для:

• разработка продукта
• контроль качества
• обработка
• упаковка
• обработка
• исследования

Хотя доступны и другие методы, в этом блоге мы сосредоточимся на трех наиболее распространенных:

1) Система RoTap с ситами

2) Струйное сито

3) Лазерная дифракция

Система RoTap с ситами

RoTap — это метод анализа размера частиц, который использует равномерное вращательное движение и постукивание по верхней части стопки сит, чтобы определить, какой процент порошков попадает в определенный диапазон размера меш / микрон. Он рассчитывается по количеству материала, оставшегося на каждом тестовом сите после запуска машины RoTap. Типичный стандарт ASTM требует, чтобы испытание проводилось на ста граммах порошка в течение пятнадцати минут. Ситовой анализ предназначен для имитации скрининга в лабораторных условиях и утверждает, что обеспечивает точные результаты до 44 микрон. Для грубых и гранулированных порошков наиболее точным способом определения размеров частиц является метод анализа RoTap / сита. Комбинация энергии и движения ситового метода позволяет частицам проходить через сито и может определять количество мелких или крупных частиц в определенной фракции продукта.У этого метода есть и недостатки. В частности, для угловых частиц RoTap может привести к различным результатам. Без выхода на сита угловатые частицы могут вертикально проходить через сито. Это приводит к большему проценту штрафов, измеряемых в продукте, чем есть на самом деле. Это также указывает на меньший размер изделия, чем есть на самом деле. Покупатели должны определить, хотят ли они, чтобы эти угловатые частицы присутствовали в продукте или нет. Кроме того, наш опыт показывает, что RoTap ограничен в точном измерении размеров мелких частиц.Для мелких размеров менее 44 микрон RoTap не подходит, поскольку у него нет энергии, необходимой для прохождения частиц через экран.

Метод струйного сита

Метод струйного сита для определения размера частиц использует как вакуумный, так и воздушный нож для определения размера частиц. Он создает как толчок, так и тягу, чтобы сито оставалось чистым и определяло размер частиц в определенной точке. Для измерения гранулометрического состава струйное сито обычно не используется, поскольку для получения полного распределения потребуется тестирование во многих точках.Струйное сито лучше всего использовать для измерения количества мелких частиц в продукте определенного микронного размера или процентного содержания негабаритных частиц в продукте в определенной точке. Технология Jet Sieve ограничена тем фактом, что ее можно использовать только с одним ситом за раз, и возникают трудности с высоким соотношением сторон и формой пластинок. Его можно использовать для размеров от 20 микрон, и он отлично подходит для измерения эффективности технологической просеивающей машины.

Лазерная дифракция

Система лазерной дифракции — один из самых современных инструментов измерения размера частиц.Для измерения частиц система направляет лазер на отдельные частицы и измеряет величину дифракции от частицы для расчета размера частицы. Лазерный анализ является наиболее гибким типом анализа, так как он не ограничен размером и может измеряться как сухими, так и влажными измерительными системами. Сухая система отлично подходит для порошков, которые растворимы или агломерируются в воде, что привело бы к анализу, который показывает более крупные частицы, чем есть на самом деле. Влажную систему можно использовать как с водой, так и со спиртом, и она отлично подходит для агломерированных порошков. Диспергирование образца в воде или спирте позволяет частицам стать статически несвязанными и дает более точные показания. Жидкость в сочетании с перемешиванием внутри системы и доступной комбинацией ультразвуковых импульсов может разрушить почти все агломераты в порошке.

Лазерная система может измерять субмикронные размеры и является повторяемой, когда дело доходит до определения гранулометрического состава кормовых продуктов. Кроме того, лазерная система может точно определять процент мелких частиц, остающихся в продукте любого размера.Лазерная система — очень точный инструмент, но у него есть ограничения. Для угловых частиц лазерные системы могут давать очень разные результаты. Угловые частицы имеют тенденцию проходить через лазер «долгий путь», и это может привести к тому, что частицы будут считаться крупнее, чем они есть на самом деле. Это не лучший инструмент для измерения частиц, содержащих частицы с высоким соотношением сторон, и он намного точнее для сферических и полусферических порошков. Этот метод позволяет получить стандартную кривую распределения порошка, которая наблюдается при анализе порошков.На рынке существует множество лазерных систем, и каждая из них имеет свои преимущества; их результаты могут сильно отличаться. Компании должны поговорить с клиентами, чтобы узнать, какие лазерные методы они используют, прежде чем принимать решение о покупке.

Несмотря на то, что на рынке доступно множество вариантов, нет правильного ответа для определения наилучшего метода определения размера частиц. Компании должны использовать эти методы в качестве инструментов, и во многих случаях для наиболее точного определения размера частиц требуется комбинация методов.Elcan Industries имеет полномасштабную установку для просеивания порошков, где мы ежедневно просеиваем и проверяем качество порошков. Наша собственная современная лаборатория содержит несколько RoTap, струйных сит и Malvern Mastersizer 3000 для лазерного анализа. Измерения частиц включены в каждый проект просеивания, а также мы предлагаем услуги лабораторных испытаний. Если у вас есть какие-либо вопросы, заполните форму связи ниже или позвоните нам по телефону (914) -381-7500.

Пошаговое руководство по анализу размера зерна

Анализ размера зерна — это типичный лабораторный тест, проводимый в области механики почвы.Цель анализа — определить гранулометрический состав почвы.

Анализ проводится двумя способами. Анализ размера зерен на сите может определять размер частиц в диапазоне от 0,075 мм до 100 мм. Любая категоризация зерен размером более 100 мм будет проводиться визуально, тогда как частицы размером менее 0,075 мм могут быть распределены с использованием метода ареометра .

Анализ размера зерна сита

Испытание проводится с использованием набора сит с различным размером ячеек.Каждое сито имеет отверстия квадратной формы определенного размера. Сито отделяет более крупные частицы от более мелких, распределяя образец почвы на 2 части. Зерна с диаметром, превышающим размер отверстий, задерживаются ситом, в то время как зерна меньшего диаметра проходят через сито. Испытание проводится путем размещения ряда сит с постепенно уменьшающимся размером ячеек друг над другом и пропускания образца почвы через уложенную друг на друга «башню» сит. Таким образом, частицы почвы распределяются по мере их удержания на различных ситах.Поддон также используется для сбора тех частиц, которые проходят через последнее сито (№ 200).

Номенклатура сит, обычно используемых для анализа размера зерна почв, а также соответствующие размеры отверстий представлены в Таблице 1 . Основываясь на диапазоне размеров частиц и Единой системе классификации почв (USCS), почвы можно классифицировать по общим категориям, представленным в таблице , таблица 2 . Дальнейшая категоризация возможна после дальнейшего анализа результатов гранулометрического состава.

Таблица 1 : Сита, обычно используемые в тесте на анализ размера зерна

Таблица 2 : Классификация почвы на основе диапазона размеров частиц (USCS)

Компоненты испытательной установки

A Типовая установка для анализа ситового анализа состоит из:

• Сушильный шкаф, поддерживаемый при температуре 110 ± 5 ° C
• Стандартные сита
• Разделитель проб
• Механический встряхиватель сит
• Поддоны

Типичная установка штабелированных сит помещенный на механический встряхиватель сита, показан на Рис. 1 .

Рис. 1 : Типичная установка штабелированных сит на механическом встряхивателе (Авторы: проф. Сьюзан Бернс, Технологический университет Джорджии, факультет гражданской и экологической инженерии)

Пошаговая процедура анализа ситового анализа

Типичная процедура тестирования состоит из следующих шагов:

1. Взвешивают образец сухого грунта, который должен быть не менее 500 г.
2. Запишите вес сит и чаши, который будет использоваться во время анализа.Перед исследованием каждое сито следует тщательно очистить.
3. Соберите сита в порядке возрастания, поместив сита с большими отверстиями наверх. Следовательно, сито № 4 должно быть сверху, а сито № 200 — снизу стопки.
4. Поместите образец почвы в верхнее сито и закройте его крышкой.
5. Поместите стопку в механический шейкер и встряхивайте в течение 10 минут.
6. Снимите стопку сит со встряхивателя и измерьте вес каждого сита и поддона, помещенного на дно стопки.

Обработка данных

Вес почвы, оставшейся на каждом сите, рассчитывается путем вычитания веса пустого сита из зарегистрированного веса сита после испытания. Суммарный вес удерживаемых частиц добавляется и сравнивается с исходным весом образца почвы. Требуется разница менее 2%.

Процент, оставшийся на каждом сите, определяется путем деления каждого удерживаемого веса на исходный вес образца почвы.Впоследствии общий процент, прошедший через каждое сито, рассчитывается путем вычитания совокупного процента, оставшегося в этом конкретном сите и тех, которые находятся над ним, из общего количества.

Типичный лист данных анализа размера зерна представлен ниже (, таблица 3, ). Более того, типичная кривая гранулометрического состава среднего песка показана на рис. 2 .

Таблица 3 : Типовой лист анализа размера зерна

Коэффициент однородности (C _u )

Коэффициент однородности (C _u ) выражает разнообразие размеров частиц почвы и определяется как отношение D ₆₀ к D ₁₀ ( Рисунок 1 ). Значение D ₆₀ — это диаметр зерна, при котором 60% частиц почвы более мелкие и 40% частиц почвы более крупные, а D ₁₀ — диаметр зерна, при котором 10% частиц более мелкие и 90% частиц почвы более мелкие. частицы крупнее. Следовательно, C _u оценивается как:

Когда C _u больше 4, почва классифицируется как хорошо сортированная, тогда как когда C _u меньше 4, почва классифицируется как плохо сортированная / равномерно рассортированы.

Рис. 2 : Кривая распределения по размерам зерен средне-мелкого песка

Анализ размера зерен с помощью ареометра

Анализ с помощью ареометра используется для частиц размером менее 75 мкм. Эти частицы проходят через последнее сито (№ 200) ситового анализа.

Ареометр — это устройство, предназначенное для измерения относительной плотности жидкости, которая относится к отношению фактической плотности вещества к плотности воды. Аппарат состоит из цилиндрического стержня и колбы, на дне которой находится определенная порция ртути или свинца, откалиброванная для вертикального плавания в жидкости. Жидкость наливается в высокий цилиндр, обычно сделанный из стекла, и ареометр помещается внутрь, пока он не стабилизируется. Тест основан на том принципе, что в жидкости с низкой плотностью ареометр погружается глубже, пока не уравновесится.

Ареометр содержит шкалу, которая используется для регистрации относительной плотности жидкости на основе ее погружения.

Анализ размера зерен ареометром основан на изменении относительной плотности водно-почвенной смеси по мере оседания частиц почвы. Испытание основано на том факте, что при заливке почвы в жидкость относительная плотность водно-грунтовой смеси повышается. По мере оседания частиц почвы плотность уменьшается, пока не достигнет начальной плотности жидкости. Самые тяжелые частицы (большего диаметра) утонут первыми.

Компоненты испытательной установки

Типичная испытательная установка ареометра, показанная на рис. 3 , состоит из:

• ареометра
• сушильной печи, поддерживаемой при 110 ± 5 ° C
• перемешивающего устройства
• 2 стеклянных контейнера объемом 1000 мл каждый
• Ртутный термометр в диапазоне 0–104 ° C
• Диспергирующий агент
• Эксикатор
• Секундомер
• Дистиллированная вода

Рис. вверх на Controls Group (для получения дополнительной информации нажмите здесь )

Пошаговая процедура проверки ареометром

Типичная процедура проверки состоит из следующих шагов:

1. Просейте достаточно почвы вручную. сито # 40
2. Сухая почва при 110 ± 5 ° C в течение ночи
3. Используйте эксикатор для размещения е образец и дайте ему остыть.
4. Запишите сухой вес почвы (обычно 50 г).
5. Налейте 500-600 мл дистиллированной воды в стальную чашку для смешивания.
6. Добавьте 5 г раствора гексаметафосфата натрия и используйте высокоскоростной миксер для его диспергирования (~ 3 мин. ).
7. Добавьте в смесь почву и перемешивайте 5-6 минут.
8. Очистите лезвие, чтобы не потерять материал.
9. Поместите смесь в цилиндрическую емкость объемом 1 литр и залейте дистиллированной водой.
10. Наденьте на цилиндр резиновый колпачок и несколько раз переверните контейнер вверх дном.
11. Сразу после встряхивания поставьте емкость на стол и начните отсчет времени.
12. Медленно вставьте ареометр в контейнер и снимите показания через 10, 20, 40, 60 и 120 секунд соответственно. Измерение следует проводить в верхней части сформированного мениска. Используйте термометр, чтобы измерить температуру.
13. Сразу после 2-х минутного считывания снимите ареометр и поместите его в другую емкость с дистиллированной водой.
14. Осторожно вставьте ареометр и выполните последующие измерения через 4, 6, 8, 15, 30, 60 и 90 минут.Между измерениями наденьте на емкость резиновую крышку.

Расчеты анализа размера зерен ареометром

Если температура на протяжении всего испытания ареометром остается постоянной, для определения диаметра частиц можно использовать закон Стокса.

Формула закона Стокса представлена ​​ниже:

, где:

D : Максимальный диаметр частиц почвы, соответствующий процентному соотношению, указанному в показаниях одного ареометра.

μ : Вязкость жидкости

v : конечная скорость оседания

γ _с : Удельный вес частиц почвы

γ 6 f : Удельный вес жидкости

Поскольку вязкость жидкости, удельный вес частиц почвы и удельный вес жидкости зависят только от температуры и удельного веса частиц почвы, G _S (типичное значение ~ G _S = 2.70), первый член уравнения заменяется константой, известной как Константа седиментации K .

Таким образом, закон Стокса упрощается следующим образом:

Конечная скорость частиц ( v , в см / мин) вычисляется путем деления глубины осаждения L (расстояние от поверхность подвеса до центра объема ареометра, в см) по времени ( т , в мин).

Таким образом, закон Стокса переписывается как ( D в мм):

Для данного ареометра и цилиндрического контейнера значения L меняются в зависимости от показаний ареометра:

Где R — показания ареометра в граммах / литре.

По закону Стокса рассчитывается возможно больший диаметр частиц, находящихся во взвешенном состоянии.

Для определения процента прохождения частиц для каждой стадии считывания используется следующее уравнение:

где:

— α : поправочный коэффициент для плотности частиц

— W : вес исходная сухая почва (обычно 50 г)

— b : поправочный коэффициент, связанный с температурой, и 1 добавляется для устранения эффекта мениска.

Наконец, кумулятивный процент прохождения частиц нанесен на график в зависимости от максимального диаметра частиц почвы в полулогарифмическом масштабе.

Допущения по закону Стокса

Допущения, которые делаются с использованием закона Стокса при тестировании ареометра, следующие:

1. Частицы намного больше, чем молекулы воды.
2. Частицы представлены гладкими и жесткими сферами с одинаковым удельным весом.
3. Частицы оседают по отдельности, и на них не влияют столкновения с другими частицами.
4. В нулевой момент времени частицы находятся в состоянии покоя, но мгновенно ускоряются до своей конечной скорости оседания.

Литература

Геотехнический метод испытаний: метод испытаний и обсуждение анализа размера частиц почвы с помощью ареометра (2015). Инженерно-геологическое бюро. Департамент транспорта. Штат Нью-Йорк.GTM-13, Revision 2

ISO — 19.120 — Анализ размера частиц. Просеивание

ISO 565: 1983 Контрольные сита. Плетеная металлическая проволочная ткань, перфорированная пластина и гальванический лист. Номинальные размеры отверстий.	95,99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 565: 1990 Контрольные сита — Металлическая проволочная ткань, перфорированная металлическая пластина и гальванический лист — Номинальные размеры отверстий	90. 93	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 2395: 1972 Контрольные сита и контрольные сита — Словарь	95,99	ISO / TC 24
ISO 2395: 1990 Контрольные сита и контрольные сита — Словарь	90. 93	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 2591-1: 1988 Пробное просеивание — Часть 1: Методы с использованием контрольных сит из тканой проволочной ткани и перфорированной металлической пластины	90,93	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 2591: 1973 Пробное рассевание	95. 99	ISO / TC 24
ISO 3310-1: 1982 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 1. Контрольные сита из металлической проволочной ткани.	95,99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-1: 1990 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 1. Контрольные сита из металлической проволочной ткани.	95.99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-1: 2000 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 1. Контрольные сита из металлической проволочной ткани.	95,99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-1: 2000 / Кор 1: 2004 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 1. Контрольные сита из металлической проволочной ткани. Техническое исправление 1.	95.99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-1: 2016 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 1. Контрольные сита из металлической проволочной ткани.	90,93	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-2: 1982 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 2. Контрольные сита из металлической перфорированной пластины.	95.99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-2: 1990 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 2. Контрольные сита из перфорированной металлической пластины.	95,99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-2: 1999 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 2. Контрольные сита из перфорированной металлической пластины.	95.99	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-2: 2013 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 2. Контрольные сита из перфорированной металлической пластины.	90,93	ISO / TC 24 / SC 8
ISO 3310-3: 1990 Контрольные сита. Технические требования и испытания. Часть 3. Контрольные сита из гальванических листов.	90.93	ISO / TC 24 / SC 8
ISO / DTS 4807 Стандартные материалы для измерения размера частиц — Спецификация требований	30.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-1: 1990 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 1: Графическое представление	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-1: 1998 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 1: Графическое представление	90,93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-1: 1998 / Cor 1: 2004 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 1: Графическое представление — Техническое исправление 1	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-2: 2001 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 2: Расчет средних размеров / диаметров частиц и моментов на основе распределения частиц по размерам	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-2: 2014 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 2: Расчет средних размеров / диаметров частиц и моментов на основе распределения частиц по размерам	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-3: 2008 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 3: Подгонка экспериментальной кривой к эталонной модели	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-4: 2001 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 4: Характеристика процесса классификации	90,93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-4: 2001 / Amd 1: 2017 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 4: Характеристика процесса классификации — Поправка 1: Дополнительные пояснения и незначительные исправления	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-5: 2005 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 5: Методы расчета, относящиеся к анализу размера частиц, с использованием логарифмического нормального распределения вероятностей	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9276-6: 2008 Представление результатов анализа размера частиц — Часть 6: Описательное и количественное представление формы и морфологии частиц	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9277: 1995 Определение удельной поверхности твердых тел методом адсорбции газа методом БЭТ	95,99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9277: 2010 Определение удельной поверхности твердых тел методом газовой адсорбции — метод БЭТ	90.92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / DIS 9277 Определение удельной поверхности твердых тел методом газовой адсорбции — метод БЭТ	40,20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 9284: 1992 Абразивные зерна — Просеивающие машины	95.99	ISO / TC 29 / SC 5
ISO 9284: 2013 Абразивные зерна — Просеивающие машины	90,93	ISO / TC 29 / SC 5
ISO 12154: 2014 Определение плотности объемным перемещением — Плотность каркаса методом газовой пикнометрии	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / TR 13097: 2013 Рекомендации по определению стабильности дисперсии	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13099-1: 2012 Коллоидные системы. Методы определения дзета-потенциала. Часть 1. Электроакустические и электрокинетические явления.	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13099-2: 2012 Коллоидные системы. Методы определения дзета-потенциала. Часть 2. Оптические методы.	90,93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13099-3: 2014 Коллоидные системы. Методы определения дзета-потенциала. Часть 3. Акустические методы.	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13317-1: 2001 Определение гранулометрического состава методами гравитационного осаждения жидкости — Часть 1: Общие принципы и рекомендации	90.92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / DIS 13317-1 Определение гранулометрического состава методами гравитационного осаждения жидкости — Часть 1: Общие принципы и рекомендации	40.00	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13317-2: 2001 Определение гранулометрического состава методами гравитационного осаждения жидкости — Часть 2: Метод фиксированной пипетки	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13317-3: 2001 Определение гранулометрического состава методами гравитационного осаждения жидкости — Часть 3: Рентгеновский гравитационный метод	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13317-4: 2014 Определение гранулометрического состава методами гравитационного осаждения жидкости — Часть 4: Метод баланса	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / AWI 13318-1 Определение гранулометрического состава методами центробежного осаждения жидкости — Часть 1: Общие принципы и рекомендации	20.00	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13318-1: 2001 Определение гранулометрического состава методами центробежного осаждения жидкости — Часть 1: Общие принципы и рекомендации	90.92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13318-2: 2001 Определение гранулометрического состава методами центробежного осаждения жидкости — Часть 2: Метод фотоцентрифуги	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13318-2: 2007 Определение гранулометрического состава методами центробежного осаждения жидкости — Часть 2: Метод фотоцентрифуги	90.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13318-3: 2004 Определение гранулометрического состава методами центробежного осаждения жидкости — Часть 3: Центробежный рентгеновский метод	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13319-1: 2021 Определение гранулометрического состава — Метод зоны электрического зондирования — Часть 1: Метод апертурной / диафрагменной трубки	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / CD 13319-2 Определение гранулометрического состава — Метод зоны электрического зондирования — Часть 2: Метод регулируемого резистивного импульсного зондирования	30.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13319: 2000 Определение гранулометрического состава — метод зоны электрического зондирования	95,99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13319: 2007 Определение гранулометрического состава — метод зоны электрического зондирования	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13320-1: 1999 Анализ размера частиц. Методы лазерной дифракции. Часть 1. Общие принципы.	95,99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13320: 2009 Анализ размера частиц — методы лазерной дифракции	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13320: 2020 Анализ размера частиц — методы лазерной дифракции	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13321: 1996 Анализ размера частиц — фотонная корреляционная спектроскопия	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13322-1: 2004 Анализ размера частиц — Методы анализа изображений — Часть 1: Методы анализа статических изображений	95,99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13322-1: 2014 Анализ размера частиц — Методы анализа изображений — Часть 1: Методы анализа статических изображений	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13322-2: 2006 Анализ размера частиц — Методы анализа изображений — Часть 2: Методы анализа динамических изображений	90,92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / FDIS 13322-2 Анализ размера частиц — Методы анализа изображений — Часть 2: Методы анализа динамических изображений	50.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 13323-1: 2000 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 1: Соображения по взаимодействию со светом	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / TS 13762: 2001 Анализ размера частиц — метод малоуглового рентгеновского рассеяния	95,99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / TS 14411-1: 2017 Приготовление эталонных материалов в виде макрочастиц — Часть 1: Полидисперсный материал на основе планок из монодисперсных сферических частиц	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 14411-2: 2020 Приготовление эталонных материалов в виде макрочастиц — Часть 2: Полидисперсные сферические частицы	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 14488: 2007 Твердые частицы — Отбор и разделение проб для определения свойств твердых частиц	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 14488: 2007 / AMD 1: 2019 Твердые частицы — Отбор и разделение проб для определения свойств твердых частиц — Поправка 1	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 14887: 2000 Подготовка проб — Процедуры диспергирования порошков в жидкостях	90,20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15900: 2009 Определение гранулометрического состава — анализ дифференциальной электрической подвижности аэрозольных частиц	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15900: 2020 Определение гранулометрического состава — анализ дифференциальной электрической подвижности аэрозольных частиц	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15901-1: 2005 Распределение пор по размерам и пористость твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 1: Ртутная порометрия	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15901-1: 2005 / Кор 1: 2007 Распределение пор по размерам и пористость твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 1: Ртутная порометрия — Техническое исправление 1	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15901-1: 2016 Оценка распределения пор по размерам и пористости твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 1: Ртутная порометрия	90.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15901-2: 2006 Распределение пор по размерам и пористость твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 2: Анализ мезопор и макропор с помощью газовой адсорбции	90.92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15901-2: 2006 / Cor 1: 2007 Распределение пор по размерам и пористость твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 2: Анализ мезопор и макропор с помощью газовой адсорбции — Техническое исправление 1	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / FDIS 15901-2 Распределение пор по размерам и пористость твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 2: Анализ нанопор с помощью газовой адсорбции	50.00	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 15901-3: 2007 Распределение пор по размерам и пористость твердых материалов с помощью ртутной порометрии и газовой адсорбции — Часть 3: Анализ микропор с помощью газовой адсорбции	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 17867: 2015 Анализ размера частиц — малоугловое рассеяние рентгеновских лучей	95,99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 17867: 2020 Анализ размера частиц — малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (SAXS)	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 18747-1: 2018 Определение плотности частиц методами седиментации — Часть 1: Подход изопикнической интерполяции	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 18747-2: 2019 Определение плотности частиц методами седиментации — Часть 2: Многоскоростной подход	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 19430: 2016 Анализ размера частиц — метод анализа отслеживания частиц (PTA)	90,92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / TR 19997: 2018 Рекомендации по передовой практике измерения дзета-потенциала	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / DIS 20804 Определение удельной поверхности пористых систем и систем из частиц методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (МУРР)	40,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 20998-1: 2006 Измерение и определение характеристик частиц акустическими методами — Часть 1: Концепции и процедуры ультразвуковой спектроскопии ослабления	90.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 20998-2: 2013 Измерение и определение характеристик частиц акустическими методами — Часть 2: Руководящие принципы линейной теории	90,92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / DIS 20998-2 Измерение и определение характеристик частиц акустическими методами — Часть 2: Руководящие принципы линейной теории	40.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 20998-3: 2017 Измерение и определение характеристик частиц акустическими методами — Часть 3: Руководящие принципы нелинейной теории	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-1: 2009 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 1: Спектрометр светорассеивающего аэрозоля	90.93	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-2: 2007 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 2: Счетчик жидких частиц, рассеивающих свет	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-2: 2019 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 2: Счетчик жидких частиц, рассеивающих свет	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-3: 2007 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 3: Счетчик жидких частиц с поглощением света	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-3: 2019 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 3: Счетчик жидких частиц с поглощением света	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-4: 2007 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 4: Счетчик светорассеивающих частиц в воздухе для чистых помещений	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-4: 2018 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 4: Счетчик светорассеивающих частиц в воздухе для чистых помещений	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 21501-4: 2018 / DAmd 1 Определение гранулометрического состава — Методы взаимодействия отдельных частиц со светом — Часть 4: Счетчик светорассеивающих частиц в воздухе для чистых помещений — Поправка 1	40.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / PRF TS 22107 Дисперсность твердых частиц в жидкости	50.00	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 22412: 2008 Анализ размера частиц — динамическое рассеяние света (DLS)	95.99	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 22412: 2017 Анализ размера частиц — динамическое рассеяние света (DLS)	60,60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / TR 22814: 2020 Хорошая практика для измерений динамического рассеяния света (DLS)	60.60	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 26824: 2013 Определение характеристик твердых частиц в системах твердых частиц — Словарь	90,92	ISO / TC 24 / SC 4
ISO / DIS 26824 Характеристики твердых частиц в системах твердых частиц — Словарь	40.20	ISO / TC 24 / SC 4
ISO 27891: 2015 Числовая концентрация аэрозольных частиц — Калибровка счетчиков частиц конденсации	90,93	ISO / TC 24 / SC 4

Анализ размера частиц — обзор

5.6.2 Недостаточный объем пробы

Ограниченный объем воды, использованной во время анализа размера частиц, способствует неопределенности из-за недостаточного отбора проб. Как мы обсудим позже в этой главе, концентрация морских частиц размером больше D обычно уменьшается как D ⁻³ . Типичная концентрация этих частиц при диаметре 10 мкм составляет порядка 10 частиц / см ³ . Таким образом, образец в несколько кубических сантиметров может дать несколько десятков частиц.Однако при диаметре 100 мкм концентрация частиц составляет примерно 10 × (100/10) ⁻³ = 0,01 частиц / см ³ , и один образец размером в несколько кубических сантиметров, скорее всего, даст 0 частиц. Это напрямую подтверждается экспериментальными данными: с помощью пробоотборника воды типа Нискина на 10 л сложно поймать маленькую рыбу, хотя один из нас однажды сделал это. Вероятность этого события могла быть сильно искажена любопытством рыбы, потому что средняя концентрация частиц такого размера (ESD ∼2 × 104 мкм) чрезвычайно мала: 10 ^-8 частиц на см ³ .Редкость крупных частиц в морской воде побудила отбор проб очень больших объемов воды с помощью in situ фильтрационных устройств (например, Bishop и др. (1977)) в экспериментах, направленных на определение вертикального потока частиц в океане. В этих случаях время отбора проб достаточно велико, чтобы потенциально вызвать значительный выпас зоопланктона и других кормушек. Поэтому в пробоотборниках очень большого объема, а также в ловушках для отложений, которые используются в течение длительного времени, часто используются средства, предотвращающие наезд и другие нарушения образцов, отобранных на фильтрах.

Отбор проб недостаточных объемов при низкой концентрации частиц может привести к артефактам в распределении по размерам, если объем пробы не может быть отрегулирован по требованию, например, при анализе изображений частиц, осажденных фильтрацией на мембранном фильтре, или изображения фиксированного объема пробы снято с помощью снимков на месте . Пусть Δ D = ( D + Δ D ) — D будет диапазоном размеров. Согласно определению распределения по размерам, мы имеем

(5.57) n (D) = limΔD → 0ΔN / ΔD

, где Δ N — средняя численная концентрация частиц с размерами в диапазоне Δ D . На практике, n ( D ) иногда принимают за значение самого Δ N / Δ D . Предположим, что числовая концентрация частиц настолько мала, что, когда мы многократно отбираем объем V _S , мы получаем либо 0, либо 1 частицу. Отобрав r объемов воды, мы посчитаем M частиц:

(5.58) M = ∑j = 1rδj, δj = 0,1

Минимально допустимое значение M , конечно, равно единице. Таким образом, мы должны исследовать серию томов V _S , пока не найдем хотя бы одну частицу. Числовая концентрация частиц Δ N в диапазоне размеров Δ D тогда выражается следующим образом:

Как уже указывалось, мы устанавливаем расчетное значение n ( D ) равным Δ N / Δ D = M / ( rV _S Δ D ).

Теперь пусть сетка размеров частиц D ₀ , D ₀ ,… D _{i +1} определяется условием, выраженным в уравнении (5.13), и некоторым произвольным началом значение D ₀ . Как уже говорилось, такая сетка часто используется при исследовании природных вод, поскольку она обеспечивает примерно один и тот же порядок величины объема частиц в каждом интервале размеров. Таким образом, Δ D _i = ( D _{i +1} — D _i ) = D _i

860 ()

860 () a, и

(5.60) ΔNiΔDi = 1riVS (a − 1) Di − 1

, где a — постоянная величина, а единица в числителе означает наименьшее допустимое значение общего количества частиц M . Переменная r _i предположительно увеличивается с i , потому что для типичного PSD в природных водах нам нужно исследовать больше объемов воды, V _S , поскольку количество частиц уменьшается с увеличением размер частиц для поддержания точности подсчета на заданном уровне.Давайте проверим, сохраняет ли это увеличение объема выборки по запросу форму распределения по размеру для степенного распределения по размеру n ( D ) = кД ^{— м} . Имеем

(5.61) ΔNi = ∫DiDi + 1n (D) dD = k − m + 1 (a − m + 1−1) Di − m + 1

Правая часть уравнения (5.61) должна быть равна к M / ( r _i V _S ) с M = 1. Это дает нам выражение для 1/ r _i V _S в уравнении (5.60), что при подстановке в уравнение (5.60) дает:

(5.62) ΔNiΔDi = k − m + 1a − m + 1−1a − 1Di − m

, т.е. наклон распределения по размерам правильный. Значение масштабного коэффициента верно только в пределах a → 1, т. Е. Ширины интервала размеров Δ D _i → 0 [используйте lim _{a → 1} ( a ^{— m +1} — 1) / ( a — 1) = — m + 1]. Таким образом, в подходе с переменным объемом отбора проб, применимым к методам определения размера частиц, которые позволяют в режиме реального времени регулировать общий отобранный объем, нет предела минимальной концентрации.

Однако предел минимальной концентрации применяется к ситуации, когда анализируется фиксированный объем образца, например, при анализе изображений частиц на мембранных фильтрах или микрофотографии in situ . В этом случае мы должны заменить r _i V _S в формуле. (5.60) на константу. Таким образом, оценка распределения по размерам с минимальной концентрацией выражается как

(5,63) ΔNiΔDi = 1VF (a − 1) Di − 1 = const × Di − 1

, где V _F — фиксированный объем анализируемой воды. .Такое распределение по размерам является степенным с наклоном -1. Доказательства приближения к такому распределению размеров с минимальной концентрацией были представлены Jackson et al. (1997).

Между прочим, уравнение (5.62) позволяет оценить качество аппроксимации n ( D ) по гистограмме h ( D _i , Δ D _i ) = Δ N _i / Δ D _i [Ур.(5.4)]. Мы уже знаем, что наклон этого приближения правильный. Однако коэффициент величины k ′ этой оценки неверен, как видно из следующего уравнения, полученного из (5.62) путем установки Δ N _i / Δ D _i = k ‘ D _i ^{— m} :

(5.64) k ′ = k − m + 1a − m + 1−1a − 1

Рассмотрим типичные значения: м = 4 и a = 2 ^1/3 .Тогда к ‘≅ 0,64 к . Этот масштабный коэффициент k изменен, поскольку мы присваиваем значение Δ N _i / Δ D _i размеру частиц D _i , который является нижней границей интервал Δ D _i , тогда как это значение действительно соответствует некоторому размеру частиц в этом интервале. Если бы мы знали наклон распределения по размерам, мы могли бы рассчитать правильный размер частиц: D _i .Действительно, сравнивая k ‘ D _i ^{— m} = kD _{i, правильное} ^{— m} , правильный размер частиц можно рассчитать следующим образом:

(5.65) Di, правильно = −mk − m + 1a − m + 1−1a − 1Di

Для выборочных значений m и a , обсужденных выше, D _{i, правильно} ≅ 1,12 Д _и .

Эта тема также связана со случайным распределением частиц в образце, когда в анализе используется только объем подвыборки.Мы обсудим эти аспекты проблемы в разделе 5.6.4.

Анализ размера частиц

путем просеивания с правильным встряхивателем сита

Анализ размера частиц с помощью просеивания

Просеивание — это метод разделения и классификации гранулированных материалов, восходящий к древним временам. Сегодня ситовый анализ используется учеными, инженерами-строителями и другими специалистами для определения гранулометрического состава многих материалов в соответствии с требованиями QC / QA. Просеивание вручную — это самый простой способ выполнения ситового анализа, который приемлем для приложений, где не важны высокая степень эффективности, точности и повторяемости.Результаты сильно зависят от оператора и могут значительно различаться. Тесты ручного просеивания также можно проводить только на одном сите за раз.

Что такое шейкер сит?

Ситовые мешалки автоматизируют перемешивание частиц в пробе для разделения и определения размера. Подходящий метод встряхивания ситового встряхивателя определяется размером частиц, минимальным размером разделяемых частиц, влажным или сухим просеиванием, а также характеристиками образца, такими как сопротивление агломерации и статические электрические факторы.

Большинство механических и вибрационных сит без кожухов можно приспособить для мокрого просеивания. Доступны принадлежности для мокрого просеивания для подачи и слива промывочной воды из штабеля сит. Также доступны специализированные шейкеры мокрого просеивания. Эти вибрационные сита оснащены системами перекачивания и рециркуляции промывочной воды, а также вакуумными системами для увеличения пропускной способности материала.

Преимущества машины для встряхивания сит:

• Экономит значительное время тестирования
• Автоматизирует перемешивание частиц
• Повышает точность и воспроизводимость

Выбор встряхивателя сит

Правильный встряхиватель сита окажет значительное влияние на рассев результаты и время тестирования.Частицы по-разному реагируют на разные механические воздействия. Также важно учитывать такие факторы, как агломерация, статическое притяжение, желаемый объем пробы, уровень шума во время работы и ухудшение характеристик. Учитывая все эти факторы, как узнать, какая машина лучше всего подходит для ваших целей? Следуйте нашему руководству, чтобы получить ответы на свои вопросы.

1. Механический
2. Вибрационный
3. Sonic

Механические ситовые шейкеры имеют приводные или иногда ручные механизмы для перемешивания и переориентации частиц с помощью орбитального, кругового или вращательного движения.Это самый экономичный выбор.

В некоторых механических вибраторах также используется повторяющееся постукивание по стопке сит для дальнейшего изменения ориентации частиц, облегчения прохождения мелких мелких частиц и предотвращения ослепления и мертвых зон на поверхности сита. Механическое нарезание резьбы улучшает прохождение практически любого материала, обеспечивая при этом точные и стабильные результаты. Механические ситовые встряхиватели без постукивания часто более доступны по цене и могут быть достаточными для сыпучих материалов, которые легко просеиваются и являются крупнее, чем # 200 (75 мкм).

Когда мне следует его использовать?

Используйте встряхивающее устройство для механического просеивания сит, если вам нужно максимально резкое разделение материалов от 2 дюймов (50 мм) до 635 (20 мкм). Эти модели хорошо работают с широким спектром материалов, особенно с более высоким процентом мелких частиц. Механизм и постукивающее действие в сочетании с перемешиванием частиц могут вызвать серьезное беспокойство в лаборатории. Некоторые модели теперь доступны в звукопоглощающих шкафах, в которых используется технология шумоподавления для смягчения этой проблемы и защиты рабочих.

Вибрационные ситовые шейкеры используют тихую электромагнитную энергию для перемешивания частиц. Правильная настройка вибрации создает текучий движущийся слой материала образца, равномерно распределяющий материал по сетке, поднимая и переориентируя частицы, чтобы обеспечить максимальное количество возможностей прохождения. Вибрационный ситовый шейкер может работать с широким спектром материалов, и можно регулировать амплитуду и частоту вибрации. Программируемая функция «паузы» может иметь эффект, аналогичный постукиванию, помогая пройти штраф и предотвращая ослепление.Эти компактные устройства дают быстрые и точные результаты, а некоторые даже позволяют пользователю полностью контролировать уровень вибрации в зависимости от типа материала.

Когда мне следует его использовать?

Используйте шейкер с вибрационным ситом для материалов от 1 дюйма (25 мм) до № 635 (20 мкм). Он идеально подходит для гранулированных и мелких материалов, особенно фармацевтических препаратов, сухих порошков, косметики и пищевых продуктов. Диапазон энергозатрат, возможный для многих устройств, делает их полезными для материалов, которые не всегда легко отделяются от других встряхивателей.Более тихие действия вибрационных шейкеров часто делают их лучшим выбором там, где может быть фактор чрезмерного шума.

Звуковые вибраторы сит используют 3600 импульсов звуковой энергии в минуту от аудиогенератора, создавая колеблющийся столб воздуха, окруженный ситовой стойкой. Непрерывное перемешивание возбуждает частицы и непрерывно переориентирует их на поверхности сетки. Все Gilson Sonic Sievers имеют высококачественную регулируемую и программируемую входную мощность, а также горизонтальное и вертикальное отводы.

Когда мне следует его использовать?

Звуковые ситовые шейкеры часто используются для прецизионного разделения образцов небольшого объема и частиц размером до 3 мкм, что делает эти вибраторы особенно эффективными для порошков, мелкозернистых материалов и «проблемных» материалов. Доступны различные модели для использования с ситами диаметром 3 дюйма (76 мм) или 8 дюймов (203 мм) в зависимости от желаемого объема пробы. В встряхивателе сит 3 дюйма (76 мм) используется тканая проволока или прецизионная гальванопластическая ткань с акриловыми рамками, а в шейере сита 8 дюймов (203 мм) используются стандартные сита с металлической рамой и тканой проволокой или прецизионной гальванической тканью.

Выбор подходящего встряхивающего устройства может быть сложной задачей, и важно понимать, что не все встряхивающие устройства для просеивания одинаковы. В нашем видео ниже подробно рассматриваются особенности и возможности различных доступных шейкеров.

Щелкните приведенную ниже сравнительную таблицу ситовых шейкеров, чтобы увеличить, распечатать или загрузить для сравнения все ситовые шейкеры Gilson.

Мы надеемся, что этот блог был информативным и дал вам несколько советов о том, какой тип шейкера лучше всего подходит для ваших нужд.Если вы хотите обсудить с нашими опытными сотрудниками ваше оборудование и приложения, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Альтернативный метод определения гранулометрического состава заполнителя лесных дорог и почвы с крупными частицами

Лесная служба США
Уход за землей и обслуживание людей

Министерство сельского хозяйства США

1. Альтернативный метод определения гранулометрического состава заполнителя лесных дорог и почвы с крупными частицами

   Автор (ы): Hakjun Rhee; Рэнди Б.Фольц; Джеймс Л. Фридли; Финн Крогстад; Дебора С. Пейдж-Дамроиз
   Дата: 2014
   Источник: Canadian Journal of Forest Research. 44. 101-105.
   Серия публикаций: Научный журнал (JRNL)
   Станция: Исследовательская станция Скалистых гор
   PDF: Скачать публикацию (376,49 КБ)
   
   Описание Измерение гранулометрического состава (PSD) почвы с крупными частицами (например,g., диаметром 25,4 мм) требует большого образца и многочисленных анализов размера частиц (PSA). Необходим новый метод, который позволил бы сократить время, усилия и затраты на PSA для почвы и агрегатного материала с крупными частицами. Мы оценили вложенный метод отбора проб и PSA, сравнив его с методами, соответствующими стандарту T88-00 Американской ассоциации государственных служащих автомобильных дорог и транспорта (AASHTO) и стандарту D422-63 Американского общества испытаний и материалов (ASTM). Используя 33 совокупных пробы лесных дорог из Национального леса Клируотер в северном Айдахо, вложенный метод потребовал гораздо меньше лабораторных времени и усилий и привел к аналогичным значениям PSA, за исключением 0.Сито 149 мм (№ 100), где наблюдались значения фракции наименьшего размера (PSF) (1,30% и 1,39%). Вложенный метод показывает большой потенциал для определения PSD почвы и агрегатного материала с крупными частицами и должен быть испытан на других лесных почвах и дорожных агрегатах. Метод вложенного отбора проб и анализа позволяет собрать такое же количество проб, но требует меньше лабораторного времени, что делает его более эффективным и экономичным для тестирования почвы и совокупного материала с крупными частицами, такими как заполнитель лесных дорог.
   Примечания к публикации
   • Вы можете отправить электронное письмо по адресу rmrspubrequest@fs.fed.us, чтобы запросить печатную копию этой публикации.
   • (Пожалуйста, укажите именно , какую публикацию вы запрашиваете, и свой почтовый адрес.)
   • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
   • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.
   Цитирование Ри, Хакджун; Фольц, Рэнди Б.; Фридли, Джеймс Л .; Крогстад, Финн; Page-Dumroese, Deborah S. 2014. Альтернативный метод определения гранулометрического состава заполнителя лесной дороги и почвы с крупными частицами. Канадский журнал исследований леса. 44. 101-105.
   Процитировано
   Ключевые слова Гранулометрический состав, гравийная дорога, сортировка почвы, отбор проб почвы, грунтовая дорога
   Связанный поиск

   ---

   XML: Просмотр XML

Показать больше

Показать меньше

https: // www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/45650

Сравнение различных методов измерения распределения размеров частиц | SPE Reservoir Evaluation & Engineering

Ситовой анализ, седиментация и лазерная дифракция (LD) были методами выбора при определении гранулометрического состава (PSD) при проектировании контроля выноса песка. Однако эти методы не предоставляют никакой информации о форме частиц. В этом исследовании мы представляем приложение динамического анализа изображений (DIA) для определения размеров частиц и дескрипторов формы песчаных пластов.

DIA, который представляет собой усовершенствованный метод определения размера и формы частиц, наряду с другими методами измерения PSD, включая просеивание, осаждение и LD, использовался для изучения изменений размера и формы 372 образцов рыхлого пластового песка из Северной Америки и Латинской Америки. Америка и Ближний Восток. Различные методы сравнивались при оценке PSD и содержания мелких частиц, которые являются основными факторами, важными при проектировании борьбы с пескопроявлением.

За счет сведения к минимуму ошибок выборки и измерения расхождение между различными методами измерения PSD было связано исключительно с формой частиц и количеством мелкой фракции.Для измерения содержания мелких частиц значения, полученные с помощью значений параметра Feret min (минимальный размер частицы по всем направлениям), рассчитанные с помощью DIA и просеивания, сопоставимы в пределах 5% доверительного интервала.