DE2739691A1 - Particle size distribution measurement system - uses variation of buoyancy force on float in particle suspension - Google Patents

Abstract

A method is used for determining particle size distribution in samples of such materials as sediment, earth, cement, powder, etc. The method involves measurement of variation of pressure with time at a certain depth in a suspension of the particles. The sample is homogeneously distributed in a fluid to form a suspension. The pressure variation is a function of the particle sinking speed which is in turn related to the particle size distribution. The pressure is detected by the force exerted on a suspended body (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung derThe invention relates to a method for determining the

KorngröBenverteiltlng einer Teilchenprobe und einen Apparat zur Durchführung des Verfahrens. Die Teilchenprobe kann ein Sediment, eine Erdprobe, Zement, Pulver oder ein anderes Material sein, dessen Korngröße durch Sieben nicht mehr feststellbar ist.Grain size distribution of a particle sample and an apparatus for carrying it out of the procedure. The particle sample can be a sediment, a soil sample, cement, powder or another material whose grain size can no longer be determined by sieving is.

Die Bestimmung der Korngröße ist ein Routineversuch, der in geotechnischen Laboratorien und solchen, die sich mit Sedimentierung befassen durchgeführt wird und ist einer der wichtigsten analytischen Verfahren für die Erdingenieure und Sedimentologen von heute.The determination of the grain size is a routine experiment in geotechnical Laboratories and those dealing with sedimentation and is one of the most important analytical procedures for earth engineers and sedimentologists from today.

Es sind zahlreiche Methoden und entsprechend viele Einrichtungen bekannt, um die Korngrößenverteilung einer teilchenförmigen Probe festzustellen. Das Konzept der Verwendung von Sieben verschiedener Größen ist beispielsweise schon alt, es weist jedoch zu viele Nachteile auf, deren größter wohl der ist, daß es unpraktisch und teuer ist Siebe herzustellen, um mikroskopisch kleine Teilchen zu bestimmen. Ein anderes gut bekanntes Verfahren bestand darin, die Teilchen in einer Flüssigkeit zu suspendieren und dann in bestimmten Zeitabständen die Suspension von den inzwischen aus der Suspension ausgefallenen Teilchen zu dekantieren. Dieses Verfahren ist jedoch zeitaufwendig und relativ ungenau.There are numerous methods and correspondingly many facilities known, to determine the grain size distribution of a particulate sample. The concept For example, the use of sieves of different sizes is getting old there however, it has too many disadvantages, arguably the greatest of which is that it is impractical and sieves to determine microscopic particles are expensive to manufacture. Another well known technique has been to put the particles in a liquid to suspend and then at certain time intervals the suspension of the meanwhile to decant particles precipitated from the suspension. However, this procedure is time consuming and relatively imprecise.

Zur Zeit gibt es verschiedene Methoden, die zur Bestimmung der Korngrößenverteilung angewandt werden, wie diePipettenmethode und die Hydrometermethode. Beide Methoden sind genau, jedoch ist zunächst neben einer Pipette eine liochpräzisionswaage, ein Ofen und andere Ausrüstung erforderlich und zweitens treten Nachteile auf, wie die Tatsache, daß der Kolben des Hydrometers zu groß ist, um die Dichte in einer bestimmten Höhe zu messen, weiterhin sind eine Reihe von Korrekturen erforderlich, wie Miniskus-und Temperaturkorrekturen.At the moment there are various methods that can be used to determine the grain size distribution such as the pipette method and the hydrometer method. Both methods are accurate, however, next is next to one Pipette a hole precision balance, an oven and other equipment are required and, secondly, there are disadvantages such as the fact that the piston of the hydrometer is too large to handle the density in a to measure a certain height, a number of corrections are also required, like minus and temperature corrections.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, wenigstens teilweise diese Nachteile zu überwinden und ein verbessertes Verfahren und einen Apparat zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Teilchenprobe zu schaffen, welche in einer bestimmten Tiefe der Suspension der Teilchen die Druckänderung in Abhängigkeit von der Zeit misst.The invention is therefore based, at least in part, on the object to overcome these disadvantages and provide an improved method and apparatus for Determination of the grain size distribution of a particle sample, which in a certain depth of the suspension of the particles the pressure change as a function of that measures time.

Erfindungsgenäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nach dem Verfahren zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Teilchenprobe zunächst die Probe homogen in einer Flüssigkeit suspendiert wird und danach der hydrostatische Druck in einer bestimmten Tiefe der Suspension in Abhängigkeit der Zeit gemessen wird, wobei diese Druckänderung eine Funktion der Absinkgeschwindigkeit der Teilchen ist, die wiederum von der Korngrößenverteilung abhängt.According to the invention this object is achieved in that according to the method to determine the particle size distribution of a particle sample, first make the sample homogeneous is suspended in a liquid and then the hydrostatic pressure in a certain depth of the suspension is measured as a function of time, this Change in pressure is a function of the rate of descent of the particles, which in turn depends on the grain size distribution.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Apparat zur Durchführung des Verfahrens geschaffen, der einen Behälter aufweist, in welchem sich die Flüssigkeit und eine Teilchenprobe befinden, die anfänglich eine homogene Suspension bilden und daß der Apparat weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung der relativen Änderung des hydrostatischen Druckes in einer bestimmten Tiefe der Suspension in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit aufweist.According to the invention there is also an apparatus for carrying out the method created, which has a container in which the liquid and a Particle sample are located, which initially form a homogeneous suspension and that the Apparatus further includes a device for determining the relative change in the hydrostatic Pressure at a certain depth of the suspension depending on the elapsed Has time.

Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen Fig. 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Apparates zur Bestimmung der Korngrößenverteilung, Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines solchen Apparates, und Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teiles von Fig. 2.Embodiments of the invention are based on the attached Drawing described for example. 1 shows the side view of a first embodiment of the apparatus for determining the grain size distribution, Fig. 2 is a side view of a second embodiment of such an apparatus, and FIG. 3 is an enlarged side view of part of FIG. 2.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese besteht aus einem Sedimentationszylinder 14, welcher die Suspension 16 und das feste Sediment 18 enthält (das Sediment ist nach einer bestimmten Zeitdauer aus der Suspension ausgefallen). Im Prinzip kann jeder beliebige Behälter verwendet werden, obwohl ein graduierter Zylinder die Bereitung der Suspension erleichtert. In der Suspension 16 ist ein Körper 20 aufgehängt, der notwendigerweise eine höhere Dichte hat als die Dichte der Suspension. Die Form des Körpers 20 wird nachfolgend noch erörtert werden. Der Körper kann aus einem beliebigen Material bestehen,vorausgesetzt, daß es gegenüber der Flüssigkeit und dem in der Suspension befindlichen Feststoff inert ist. Der Körper 20 wird mittels einer Verbindungseinrichtung 25 mit einer Waage 10 verbunden, die auf einem Träger 12 oberhalb des Körpers 20 und des Sedimentationszylinders 14 steht. Zur Messung des Gewichtes des Körpers 20 kann jede Art von Waage, wie solche mit einer Skala oder auch eine Gleichgewichtswaage verwendet werden. Die Verbindungseinrichtung 25 besteht, wie in Fig. 1 gezeigt ist, aus ersten und zweiten Verbindungsdrähten 22 bzw. 24, einem ferromagnetischen Verbindungsteil 26 und einem magnetischen Verbindungsteil 28.In Fig. 1 a first embodiment of the invention is shown. This consists of a sedimentation cylinder 14, which the suspension 16 and the solid sediment 18 contains (the sediment is after a certain period of time precipitated from the suspension). In principle, any container can be used although a graduated cylinder facilitates the preparation of the suspension. In the suspension 16 a body 20 is suspended, which is necessarily a higher Has density as the density of the suspension. The shape of the body 20 is shown below to be discussed. The body can be made of any material, provided that it is opposite to the liquid and the solid in the suspension is inert. The body 20 is by means of a connecting device 25 with a Scales 10 connected on a support 12 above the body 20 and the sedimentation cylinder 14 stands. For measurement the weight of the body 20 can be of any type used by scales, such as those with a scale or even a balance scale will. The connecting device 25, as shown in FIG. 1, consists of first and second connecting wires 22 and 24, respectively, a ferromagnetic connecting part 26 and a magnetic connection part 28.

Der erste Verbindungsdraht22 verbindet den Wägearm oder die Schale (nicht gezeigt) der Waage 10 und das ferromagnetische Verbindungsteil 26, der zweite Verbindungsdraht 24 verbindet den Körper 20 und das magnetische Verbindungsteil 28. Das magnetische Verbindungsteil 28 ist so ausgebildet, daß es an dem ferromagnetischen Verbindungsteil 26 haftet, wobei es jedoch von Hand verstellt werden kann, aber unverschieblich ist, wenn es nur vom Gewicht des Körpers 20 belastet wird. Jede Einrichtung zur Verbindung des Körpers 20 mit dem Wägearm oder der Schale der Waage 10 kann verwendet werden, obwohl der vorbeschriebene Aufbau bevorzugt wird, da er eine Durchführung der Versuche in verschiedenen Tiefen ermöglicht, wobei zur änderung der Tiefe nur ein Minimum an Aufwand erforderlich ist.The first connecting wire 22 connects the weighing arm or the pan (not shown) the balance 10 and the ferromagnetic connecting part 26, the second Connecting wire 24 connects the body 20 and the magnetic connector 28. The magnetic connector 28 is formed so that it is on the ferromagnetic Connecting part 26 adheres, but it can be adjusted by hand, but is immovable if it is only burdened by the weight of the body 20. Every Device for connecting the body 20 to the weighing arm or the pan of the balance 10 can be used, although the above structure is preferred because it enables the tests to be carried out at different depths, with changes to be made the depth only a minimum of effort is required.

Zur Durchführung der Berechnungen ist es erforderlich, die Tiefe zu kennen, die der Körper 20 in die Suspension 16 eintaucht. Es sind viele Methoden möglich, um diese Eintauchtiefe zu bestimmen. Bei der gezeigten Ausführungsform kann der Sedimentationszylinder 14 graduiert sein oder auch die Verbindungseinrichtung eine Markierung aufweisen.To carry out the calculations it is necessary to determine the depth know that the body 20 is immersed in the suspension 16. There are many methods possible to determine this immersion depth. In the embodiment shown the sedimentation cylinder 14 can be graduated or the connecting device have a marking.

Im Gebrauch wird die Feststoffprobe in einer Flüssigkeit zur Bildung einer Suspension homogen verteilt und dann, während die Teilchen absinken, der der Suspension 16 aufgehängte Körper 20 in bestimmten Zeitintervallen (nach der anfänglichen Bildung der Suspension ) in einer bestimmten Tiefe gewogen und diese Bestimmung mehrere Male vorgenommen.In use, the solid sample is formed in a liquid homogeneously distributed in a suspension and then, while the particles sink, the Suspension 16 suspended Body 20 at certain time intervals (after the initial formation of the suspension) weighed to a certain depth and made this determination several times.

Sedimentationsverfahren zur Bestimmung der Korngrößenverteilung wie mittels einer Pipette, einem Hydrometer oder auch die vorliegende Erfindung basieren auf der Tatsache, daß die durch ein Medium geringer Dichte, z.B. Wasser sinkenden Teilchen eine unterschiedliche Endgeschwindigkeit erhalten, die von ihrer Dichte und ihrem Radius abhängt. Die größeren und schwereren Teilchen sinken schneller als die leichteren, kleineren Teilchen Mit den Sedimentationsverfahren wird somit die "wirksame AbsinkgröBe" der Teilchen bestimmt.Sedimentation method for determining the particle size distribution such as by means of a pipette, a hydrometer or the present invention on the fact that those will sink through a low density medium such as water Particles get a different final velocity depending on their density and its radius depends. The larger and heavier particles sink faster than the lighter, smaller particles with the sedimentation process is thus the "effective sinking size" of the particles is determined.

Es wurde festgestellt, daß folgende Gleichung I auf ein Teilchen anwendbar ist, das in einem Fluid mit seiner Endgeschwindigkeit absinkt wobei V5 die Endgeschwindigkeit des Teilchens, g die Gravitationsbeschleunigung, « die Viskosität des Fluids, 5/s die Dichte des festen Teilchens,gw die Dichte des Fluids, r den Teilchenradius darstellen.It has been found that the following equation I is applicable to a particle sinking in a fluid at its terminal velocity where V5 is the final velocity of the particle, g the acceleration of gravity, «the viscosity of the fluid, 5 / s the density of the solid particle, gw the density of the fluid, r the particle radius.

Gleichung I ist nur unter der Voraussetzung gültig, daß das Teilchen kleiner als die kritische Korngröße ist (etwa 0,2 mm bei Verwendung von Wasser), bei welcher die Teilchen absinken, ohne im Wasser Turbulenz zu erzeugen.Equation I is only valid provided that the particle is smaller than the critical grain size (about 0.2 mm when using water), at which the Particles sink without causing turbulence in the water produce.

Gleichung I setzt ebenfalls voraus, daß das Teilchen kugelförmig ist. Das Teilchen fällt eine bestimmte Strecke D in einer bestimmten Zeit t , so daß seine Geschwindigkeit D/t ist (wobei angenommen wird, daß das Teilchen diese Geschwindigkeit unmittelbar nach dem Beginn des Absinkens erreicht). Aus Gleichung I ist ersichtlich, daß Teilchen einer bestimmten Größe auch eine bestimmbare Endgeschwindigkeit haben, d.h. daß sie zum Durchmessen einer bestimmten Strecke eine spezifische Zeit benötigen. Es wird angenommen, daß bei Versuchsbeginn alle Teilchen in der Suspension homogen verteilt sind. Aus obiger Gleichung ergibt sich, daß Teilchen unterschiedlicher Größe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten absinken, d.h., daß sie in der gleichen Zeitspanne unterschiedliche Strecken zurücklegen.Equation I also assumes that the particle is spherical. The particle falls a certain distance D in a certain time t, so that its velocity is D / t (assuming that the particle has this velocity reached immediately after the beginning of the sinking). From equation I it can be seen that that particles of a certain size also have a definable final velocity, i.e. that they take a specific time to cover a certain distance. It is assumed that all particles in the suspension are homogeneous at the start of the experiment are distributed. From the above equation it follows that particles are different Size decrease at different rates, i.e. they decrease in the same Cover different distances over a period of time.

Die Erfindung befasst sich mit der Teilchenkonzentration in einer bestimmten Meßtiefe L zu einer bestimmten Zeit te e nachdem die Teilchen abzusinken beginnen (wie noch nachfolgend näher erklärt werden wird). Es wurde festgestellt, daß zu einer bestimmten Zeit alle Teilchen, deren Endgeschwindigkeit Le /te betrug oder sogar größer ist, sich unterhalb der Tiefe Le in der Suspension befinden. Nach Verstreichen dieser Zeit te werden daher alle Teilchen, die so groß sind, daß sie die Endgeschwindigkeit von L e durch t übertreffen, die Messung der Konzentration in der e Tiefe Le nicht mehr beeinflussen. Ersetzt man Le und te in Gleichung I ergibt sich Gleichung II zur Berechnung der Minimalgröße der Teilchen, die in der Zeit te weiter als bis zur Tiefe Le gefallen sind (diese Größe ist auch als "wirksame AbsinkgröBe" bekannt). The invention is concerned with the particle concentration at a specific measurement depth L at a specific time te e after the particles begin to sink (as will be explained in more detail below). It was found that at a certain time all particles, the final velocity of which was Le / te or even greater, are below the depth Le in the suspension. After this time te has elapsed, all particles which are so large that they exceed the final velocity of L e by t will no longer influence the measurement of the concentration in the e depth Le. Replacing Le and te in equation I results in equation II for calculating the minimum size of the particles that fell further than the depth Le in the time te (this size is also known as the "effective sinking size").

wobei r gleich dem Radius der Teilchen ist.where r is equal to the radius of the particles.

Der effektive Durchmesser D ist etwa gleich dem doppelten e Radius. Gleichung IIa folgt aus Gleichung II, da bei einer bestimmten Temperatur der Suspension der Ausdruck eine Konstante K ist: Aus obigem wird klar, daß alle Teilchen einer berechenbaren Größe oder größer sich zu einer bestimmten Zeit unterhalb einer bestimmten Tiefe Le befinden. In dieser gegebenen Tiefe ist jedoch die Konzentration der Teilchen, die kleiner sind die gleiche, da, wenn ein Teilchen eine bestimmte Strecke absinkt (kleiner als Le) , bewegt sich ein weiteres Teilchen von oben nach unten und nimmt dessen Platz ein. Durch eine Messung des hydrostatischen Druckes der Suspension zu einer bestimmten Zeit in einer bestimmten Tiefe ist es möglich, den Anteil derjenigen Teilchen festzustellen, die größer sind als eine berechenbare wirksame Größe, und die über die in Betracht gezogene Tiefe hinaus abgesunken sind. Wenn diese Messungen in verschiedenen Zeitabständen durchgeführt werden,kann die Korngrößenverteilung einer Probe erhalten werden. Obwohl die Hydrometermethode zur Analyse von Teilchengrößen auf dem gleichen Konzept einer sich ändernden Teilchenkonzentraticn basiert, hat sie den Nachteil, daß jedesmal,wenn die Suspension zu verschiedenen Zeiten untersucht wird, das Hydrometer tiefer in die Suspension eintaucht als bei der vorhergehenden Messung und daher auch die Stelle auf dem Hydrometer, die dazu verwendet wird, die Tiefe in der Suspension zu bestimmen, an welcher die Messung stattfindet (eine Eigenschaft der Größe und Form des Hydrometers) tiefer in die Suspension eintaucht. Dieser Effekt erfordert neue Berechnungen der effektiven Größe für jeden Versuch. Weiterhin muß die Tatsache in Rechnung gestellt werden, daß bei jedem Versuch mehr und mehr Volumen in der Suspension durch das Hydrometer eingenommen wird und somit die scheinbare Entfernung von der Oberfläche zum Meßpunkt auf dem Hydrometer anwächst. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform bleibt die effektive Tiefe für jeden Versuch gleich.The effective diameter D is approximately equal to twice the e radius. Equation IIa follows from equation II, since at a certain temperature of the suspension the expression a constant K is: From the above it is clear that all particles of a calculable size or larger are below a certain depth Le at a certain time. At this given depth, however, the concentration of particles that are smaller is the same, because when one particle sinks a certain distance (smaller than Le), another particle moves from top to bottom and takes its place. By measuring the hydrostatic pressure of the suspension at a certain time at a certain depth, it is possible to determine the proportion of those particles which are larger than a calculable effective size and which have sunk beyond the depth considered. If these measurements are carried out at different time intervals, the grain size distribution of a sample can be obtained. Although the hydrometer method for analyzing particle sizes is based on the same concept of a changing particle concentration, it has the disadvantage that each time the suspension is examined at different times, the hydrometer is immersed deeper in the suspension than in the previous measurement and therefore also the Location on the hydrometer used to determine the depth in the suspension at which the measurement (a property of the size and shape of the hydrometer) is deeper into the suspension. This effect requires new calculations of the effective size for each attempt. Furthermore, the fact must be taken into account that with each attempt more and more volume is taken up in the suspension by the hydrometer and thus the apparent distance from the surface to the measuring point on the hydrometer increases. In the embodiment according to the invention, the effective depth remains the same for each experiment.

Der hydrostatische Druck ist das Produkt aus der Dichte und Tiefe eines Fluids. Im Falle einer Suspension ist die Dichte der Suspension (flüssig und fest) eine Funktion der Menge des in der Flüssigkeit suspendierten Feststoffes.The hydrostatic pressure is the product of the density and depth of a fluid. In the case of a suspension, the density of the suspension (liquid and solid) is a function of the amount of solid suspended in the liquid.

Da die Anteile beider Elemente individuell, d.h. die Dichte sich nicht ändern, kann jede Wanderung im hydrostatischen Druck nur das Ergebnis einer Änderung in der Menge des suspendierten Feststoffes, d.h. eine Änderung der Konzentration sein. Durch eine Messung der Änderung des hydrostatischen Druckes ist es daher möglich zu bestimmen,wieviel Feststoff unterhalb die Meßstelle abgesunken ist, sodaß er den Druck nicht länger beeinflusst. Zum Zwecke der Analyse einer Korngrößenverteilung ist es nicht nötig, die tatsächliche Menge von Feststoff zu bestimmen, die in der Suspension zurückbleibt, es reicht, wenn die relative Menge des zurückbleibenden Feststoffes bestimmt wird, d.h.Since the proportions of both elements are individual, i.e. the density is not change, any migration in hydrostatic pressure can only be the result of one change in the amount of suspended solid, i.e. a change in concentration be. It is therefore possible by measuring the change in hydrostatic pressure to determine how much solid has sunk below the measuring point, so that he no longer affects the pressure. For the purpose of analyzing a grain size distribution it is not necessary to determine the actual amount of solid that is in the suspension remains, it is sufficient if the relative amount of the remaining solid is determined, i.e.

ein ljrozentsatz, der ge;lmten Probe. Es ist daher nicht nötig, die absolute Menge zu berechnen, es reicht die relative Menge. Durch eine Messung der Änderung des hydrostatischen Druckes in einer bestimmten Tiefe ist es möglich, die Änderung in der Feststoffmenge zu messen, die sich oberhalb dieser betrachteten Tiefe befindet. Wenn die Messung gegen die Zeit aufgetragen wird, und mit Gleichung II gekoppelt wird, ist es möglich, denjenigen Prozentsatz der Probe zu bestimmen, der feiner ist als die wirksame Absinkgröße. Der relative hydrostatische Druck kann direkt oder indirekt gemessen werden. Bei der ersten Ausführungsform wird das indirekte Verfahren angewandt, indem die Änderung der Auftriebskraft eines in der Suspension aufgehängten Objektes gemessen wird. Bei dieser Technik wird die Druckdifferenz an zwei Stellen gemessen, da der Auftrieb die Differenz zwischen den Drücken an der Oberseite und der Unterseite des Objektes darstellt. Der Mittelpunkt des Volumens des Körpers 20 zeigt die Stelle an, an welcher die Auftriebskraft am Körper angreift oder es kann auch gesagt werden, daß der Durchschnittsdruck über die Länge des Körpers 20 an diesem Punkt angreift und somit die auf den Körper 20 einwirkende Auftriebskraft eine Funktion des Druckes in dieser Tiefe darstellt. Wenn einmal der Mittelpunkt bestimmt ist, ist es möglich, wie weiter unten erörtert, Le zu bestimmen, die gegebene Meßtiefe.a percentage of the sample used. It is therefore not necessary to use the To calculate the absolute amount, the relative amount is sufficient. By measuring the Change of the hydrostatic pressure at a certain depth it is possible that To measure changes in the amount of solids that were considered above this Depth is located. When the measurement is plotted against time, and with equation II is coupled, it is possible to determine the percentage of the sample which is finer than the effective sink rate. The relative hydrostatic pressure can can be measured directly or indirectly. In the first embodiment, this becomes indirect Procedure applied by changing the buoyancy of one in the suspension suspended object is measured. With this technique, the pressure difference measured in two places, as the buoyancy indicates the difference between the pressures the top and bottom of the object. The center of the volume of the body 20 indicates the point at which the buoyancy force acts on the body or it can also be said to be the average pressure over the length of the body 20 acts at this point and thus the buoyancy force acting on the body 20 is a function of the pressure at that depth. Once the focus is determined, it is possible, as discussed below, to determine the given Le Measuring depth.

Gleichung III wird verwendet um den Prozentsatz der Probe zu berechnen, der nicht unter die Meßtiefe Le abgesunken ist. Der Nenner dieser Gleichung repräsentiert das Gewicht des Feststoffanteiles allein, zum Zeitpunkt Null, welches eine Auftriebskraft auf den aufgehängten Körper ausübt (das Gewicht des Feststoffes im Volumen der vom Körper verdrängten Suspension). Der Zähler der Gleichung III stellt das Gewicht des Feststoffes dar, der von dem Körper zu einer bestimmten Zeit verdrängt wird. Equation III is used to calculate the percentage of the sample that has not sunk below the measurement depth Le. The denominator of this equation represents the weight of the solid fraction alone, at time zero, which exerts a buoyancy force on the suspended body (the weight of the solid in the volume of the suspension displaced by the body). The numerator of equation III represents the weight of the solid that is displaced from the body at a given time.

wobei P den Prozentsatz, Rg das Gewicht des suspendierten Körpers, wenn keinerlei Feststoff suspendiert ist, R100 das Gewicht des suspendierten Körpers, wenn alle Teilchen suspendiert sind, d.h. wenn kein Teilchen unterhalb der gegebenen Tiefe abgesunken ist - dieser hört nur zum Zeitpunkt Null auf; Rt das Gewicht des suspendierten Körpers zu einer bestimmten Zeit darstellen.where P is the percentage, Rg is the weight of the suspended body, if no solid is suspended, R100 is the weight of the suspended body, when all particles are suspended, i.e. when no particle below the given Depth has sunk - this only stops at time zero; Rt is the weight of the suspended body at a specific time.

Es ist in Praxis recht schwierig R100 zu messen, so daß daher besser Rg - R100 berechnet wird. Dafür wird die Gleichung IV verwendet: wobei F das Gewicht der suspendierten Partikel zum Zeitpunkt Null, VB und V das Volumen des suspendierten Körpers bzw. der Suspension ; G5, Gw das spezifische Gewicht des Feststoffes bzw. der Flüssigkeit und W5 das Gewicht des anfänglich suspendierten Feststoffes bedeuten.It is quite difficult to measure R100 in practice, so it is better to calculate Rg - R100. Equation IV is used for this: where F is the weight of the suspended particles at time zero, VB and V the volume of the suspended body or suspension; G5, Gw is the specific weight of the solid or the liquid and W5 is the weight of the initially suspended solid.

Rg kann einfach bestimmt werden, da dies mit einem Kontrollversuch erfolgen kann, bei welchem die Flüssigkeitskomponente die gleiche ist wie in der Suspension, jedoch in der Flüssigkeit kein Feststoff suspendiert ist.Rg can easily be determined as this can be done with a control experiment can take place in which the liquid component is the same as in the Suspension, but no solid is suspended in the liquid.

Zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Probe mit dem oben beschriebenen Apparat und Verfahren ist es nötig, das Volumen und die Querschnittsfläche des Sedimentationszylinders 14 sowie das Volumen und den Mittelpunkt des Volumens des Körpers 20 zu bestimmen. Es ist daher von Vorteil, wenn der Volumenmittelpunkt des Körpers 20 leicht berechenbar ist. Der Körper 20 sollte daher vorzugsweise symmetrisch um eine vertikale Achse ausgebildet sein, die im wesentlichen kolinear mit der Verbindungseinrichtung 25 verläuft. Is ist weiterhin von Vorteil dem Bodenbereich2l des Körpers 20 eine konische Form zu weben, um das Entweichen von luftblasen zu erleichtern, die ansonsten dazu neigen, sich unterhalb des Körpers 20 zu sammeln und auf diese Weise die Analyse zu beeinflussen. Am besten wird der Körper 20 in der Nähe der Oberfläche der Suspension plaziert , um den Fehler herabzudrücken, der dadurch entsteht, daß sich Teilchen auf der Oberseite des Körpers ablagern. Wenn der Mittelpunkt des Volumens des Körpers 20 bekannt ist, kann die gegebene Tiefe, in welcher die Messung ausgeführt wird, Le gemäß Gleichung V berechnet werden, wobei der Anstieg des Suspensionsspiegels berücksichtigt wird, wenn der Körper in diese eingetaucht wird: Le = L - Vb/2As (V) wobei L die gegebene Tiefe, 1 den vertikalen Abstand von e der Oberflache der Suspension zum Mittelpunkt <les Volumens des Körpers, Vb das Volumen des Körpers und As die Querschnittsfläche des Sedimentationszylinders bedeuten.To determine the grain size distribution of a sample with the one described above Apparatus and method require the volume and cross-sectional area of the sedimentation cylinder 14 and to determine the volume and the center of the volume of the body 20. It is therefore advantageous if the volume center of the body 20 can be easily calculated is. The body 20 should therefore preferably be symmetrical about a vertical axis be formed which are essentially colinear with the connecting device 25 runs. The bottom region 21 of the body 20 is also advantageously conical Weave shape to facilitate the escape of air bubbles that would otherwise be added tend to collect below the body 20 and in this way the analysis to influence. Best of all, the body 20 will be near the surface of the suspension placed in order to reduce the error caused by particles deposit on top of the body. When the center of the volume of the body 20 is known, the given depth at which the measurement is carried out can be Le can be calculated according to equation V, the increase in the suspension level is taken into account when immersing the body in them: Le = L - Vb / 2As (V) where L is the given depth, 1 is the vertical distance from e to the surface of the Suspension to the center <les volume of the body, vb that Volume of the body and As mean the cross-sectional area of the sedimentation cylinder.

Für eine größere Genauigkeit wird empfohlen die vertikale Abmessung des Körpers 20 so klein als möglich zu halten, um den Effekt zu vermeiden, daB sich Teilchen von kleinerem als dem wirksamen Durchmesser aus dem Bereich des Körpers herausfallen, d.h. alle Teilchen mit dem wirksamen Durchmesser oder einem <jrößeren Durchmesser werden wenigstens bis zur gegebenen Tiefe abgesunken sein, kleinere Teilchen jedoch sind ebenfalls abgesunken, jedoch nicht so weit, wenn die obere Fläche des Körpers 20 weit genug vom Mittelpunkt des Volumens des li(irpers entfernt ist, d.h. sich nahe der Oberfläche der Suspension befindet, sind einige der kelineren Teilchen bereits unterhalb dieser Fläche abgesunken und werden in diesem Fall nicht durch gleiche Teilchen von weiter oben ersetzt, wodurch eine Ungenauigkeit in die Messung eingeführt wird. Falls die obere Abmessung in der Nähe des Schwerpunktes liegt, wird die Gewichtsanzeige nur durch Teilchen vom wirksamen Durchmesser beeinflusst und die Auftriebskraft, die v(>n den kleineren Teilchen herrührt, wird notwendigerweise gleich bleiben.The vertical dimension is recommended for greater accuracy of the body 20 as small as possible in order to avoid the effect that Particles smaller than the effective diameter from around the body fall out, i.e. all particles with the effective diameter or one <smaller Diameters will have sunk at least to the given depth, smaller ones Particles, however, have also sunk, but not as far as the upper one Area of the body 20 far enough from the center of the volume of the body near the surface of the suspension, some of the smaller ones are Particles have already sunk below this area and in this case will not replaced by the same particles from above, creating an inaccuracy in the Measurement is introduced. If the upper dimension is near the center of gravity the weight display is only influenced by particles of the effective diameter and the buoyancy force which arises from v (> n to the smaller particles becomes necessarily stay the same.

Obwohl der Mittelpunkt dc.; Volumens verwendet wird, um die wirksame Tiefe zu berechnen, ist der tatsächliche Meßpunkt in Theorie nicht genau im Mittel£>unkt des Volumens, da die Dichte der Suspension mit zunehmender Tiefe nicht linear anwächst. Für den erfidnungsgemäßen Zweck ist es jedoch ausreichend, den Mittelpunkt des Volumens zu bestinmen. Für größere Genauigkeit sollte ein Körper mit kleinerer vertikaler Abmessung verwendet werden, um diesen Fehler zu vermindern, am besten wäre ein elliptischer Körper dessen größere Achse in der horizontalen Ebene liegt.Although the midpoint dc .; Volume used to be effective To calculate depth, the actual measuring point in theory is not exactly on average £> point of the volume, since the density of the suspension does not increase linearly with increasing depth. For the purpose according to the invention, however, it is sufficient to have the center of the volume to determine. For greater accuracy, a body with smaller vertical should be Dimension used to reduce this error would be an elliptical one body whose major axis lies in the horizontal plane.

Bei der Analyse der Konrgrößenvertteilung gemäß der Erfindung stellt die Temperatur einen Faktor dar, die die Viskosität der Suspensionsflüssigkeit beeinflusst. Die Temperatur der Suspension sollte daher konstant gehalten werden und bei jeder Messung abgelesen werden. When analyzing the parameter distribution according to the invention the temperature is a factor that influences the viscosity of the suspension liquid. The temperature of the suspension should therefore be kept constant and at each Measurement can be read.

Hinsichtlich der Zeitintervalle, in denen die Gewichtsmessungen durchgeführt werden sollen, bestehen keine bestimmten Vorschriften. Es wird jedoch vorgeschalgen die Messungen, ausgehend von der anfänglichen Suspension der Probe in der Flüssigkeit in folgenden Zeitintervallen (in Minuten) durchzuführen: 1, 3, 5, 10, 30, 60, 120.Regarding the time intervals in which the weight measurements are carried out there are no specific regulations. However, it is suggested the measurements based on the initial suspension of the sample in the liquid to be carried out in the following time intervals (in minutes): 1, 3, 5, 10, 30, 60, 120.

Es wird empfohlen, daß ein Standarddispersionsmittel verwendet wird, wie beispielsweise Natriummhexametaphosphat, eine Standarddispergierungseinrichtung sollte ebenfalls verwendet werden. Weiterhin wird vorgeschalgen die Probe mit einem oder mehreren Sieben mit Standardgröße zu sieben, bevor die Flüssigkeitsanalyse durchgeführt wird. es wird wahrscheinlich weiterhin notwendig sein, da Trockengewicht der Probe in einem Ofen zu bestimmen.It is recommended that a standard dispersant be used such as sodium methametaphosphate, a standard dispersing device should also be used. Furthermore, the sample is suggested with a or several standard size sieves to be sifted before the liquid analysis is carried out. it will likely still be necessary because of dry weight to determine the sample in an oven.

Das folgende Beispiel illustriert das Verfahren und die Arbeitsweise mit der ersten Ausführungsform der Erfindung.The following example illustrates the process and how it works with the first embodiment of the invention.

Beispiel Meßeinrichtung: Balancewaage (mit Schnellablesung) - Ablesbarkeit = 0,01 g 3 Aufgehängter Körper: Vb = 155,4 cm I. = 2,712 cm (0,1 cm von der Oberseite des Körpers bis zur Oberfläche) R0 = Gewicht bei Aufhängung in Flüssigkeit und Dispergiermittel -kein Feststoff suspendiert -= 15, 66 gm sedimentationszylinder: Durchmesser = 10 crn Querschnittsfläche = 78,54 cm2 Gewicht der Probe nach Trocknung im Ofen (ein nicht vorgesiel>ter Feststoff vorausgesetzt) = 40 gm spezifisches Gewicht der Probe = 2,84 wobei W das Gewicht (Ofen trocken) der suspendierten Probe, V das Volumen der Suspension, Vb das Volumen des aufgehängt Körpers, G5, G das spezifische Gewicht des Festw stoffes bzw. der Flüssigkeit darstellen, die wirksame Tiefe L = L - Vb 2As = 2,712 - 155,4 2 x 78,54 (V) = 1,723 cm wobei L die vertikale Entfernung vom Mittelpunkt des Volumens des Körpers zur Oberfläche der Suspension, Vb das Volumen des aufqciiänjten Körpers, As die Querschnittsfläche des Sedimentationszylinders darstellen. Teilchengröße = wobei r den wirksamen Radius, Le die gegebene Tiefe und t die Zeit darstellen.Example measuring device: balance scale (with quick reading) - readability = 0.01 g 3 Suspended body: Vb = 155.4 cm I. = 2.712 cm (0.1 cm from the top of the body to the surface) R0 = weight when suspended in Liquid and dispersant - no solid suspended - = 15.66 gm sedimentation cylinder: diameter = 10 cm cross-sectional area = 78.54 cm2 weight of the sample after drying in the oven (assuming a solid is not present) = 40 gm specific weight of the sample = 2 , 84 where W is the weight (oven dry) of the suspended sample, V is the volume of the suspension, Vb is the volume of the suspended body, G5, G is the specific gravity of the solid or the liquid, the effective depth L = L - Vb 2As = 2.712 - 155.4 2 x 78.54 (V) = 1.723 cm where L is the vertical distance from the center of the volume of the body to the surface of the suspension, Vb is the volume of the suspended body, As is the cross-sectional area of the sedimentation cylinder. Particle size = where r is the effective radius, Le the given depth and t the time.

Wie vorstehend erklärt, ist K eine Konstante bei einer bestimmten Temperatur und kann in jedem Stadium der Analyse berechnet werden. In Tabelle I sind die K-Werte für verschiedene Temperaturen und spezifische Gewichte von Feststoffen angegeben, wobei vorausgesetzt wird, daß die verwendete Flüssigkeit immer Wasser ist.As explained above, K is a constant at a certain one Temperature and can be calculated at any stage of the analysis. In Table I. are the K values for various temperatures and specific gravity of solids given, assuming that the liquid used is always water is.

Tabelle I K-Werte für eine Korngrößenverteilung Temperatur Spezifisches (;ewicht des Feststoffes in °C 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 16 0,01505 0,01457 0,01414 0,01374 0,01356 18 0,01467 0,01421 0,01378 0,01339 0,01321 20 0,01431 0,01386 0,01344 0,01307 0,01289 22 0,01397 0,01353 0,01312 0,01276 0,01258 24 0,01365 0,01321 0,01282 0,01246 0,01229 26 0,01334 0,01291 0,01253 0,01218 0,01201 28 0,01304 0,01264 0,01225 0,01191 0,01175 30 0,01276 0,01236 0,01199 0,01165 0,01149 Tabelle 2 zeigt die experimentellen Ergebnisse und die darauf basierenden Rechenergebnisse: p (a) = Ro - R = 15,66 - R R0 - R10o 4,027 x 100 (III) Tabelle II Verstrichene Temperatur Anzeige Feinanteil Größe Zeit v. Gewicht t[min.] T T C! ] R P (%) DlAm.] 1 24,5 13,90 43,70 16,0 3 1 14,56 27,03 9,25 5 | 14,85 20,11 7,16 10 | 15,11 13,66 5,06 30 1 15,40 6,5 2,92 60 1 15,56 2,5 2,07 120 24,5 15,60 1,4 1,46 Die obigen Ergebnisse können in jedem Standardschaubild aufgetragen werden, wie sich aus der Arbeitsweise des Apparates urid dem Analysenvérfahren ergibt, sind diese relativ sim;>el und doch sehr genau. Bei vielen Experimenten hat sich ergeben, daß die auf erfindungsgemäße Art und Weise erhaltenen Analysenergebnisse genauer waren und weniger Zeit zu ihrer Ermittlung erforderten, als dies mit konventionellen Verfahren möglich gewesen wäre. Table I K values for a particle size distribution Temperature specific (; weight of the solid in ° C 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 16 0.01505 0.01457 0.01414 0.01374 0.01356 18 0.01467 0.01421 0.01378 0.01339 0.01321 20 0.01431 0.01386 0.01344 0.01307 0.01289 22 0.01397 0.01353 0.01312 0.01276 0.01258 24 0.01365 0.01321 0.01282 0.01246 0.01229 26 0.01334 0.01291 0.01253 0.01218 0.01201 28 0.01304 0.01264 0.01225 0.01191 0.01175 30 0.01276 0.01236 0.01199 0.01165 0.01149 Table 2 shows the experimental Results and the calculation results based on them: p (a) = Ro - R = 15.66 - R R0 - R10o 4.027 x 100 (III) Table II Elapsed temperature display fines Size time v. Weight t [min.] T T C! ] R P (%) DlAm.] 1 24.5 13.90 43.70 16.0 3 1 14.56 27.03 9.25 5 | 14.85 20.11 7.16 10 | 15.11 13.66 5.06 30 1 15.40 6.5 2.92 60 1 15.56 2.5 2.07 120 24.5 15.60 1.4 1.46 The above results can be plotted in any standard diagram as can be seen from the working method of the apparatus and the analytical method, these are relatively sim;> el and but very precisely. In many experiments it has been found that the inventive The way analysis results obtained were more accurate and less timed to theirs Required determination than would have been possible with conventional methods.

Die in den Pig. 2 und 3 gezeigte zweite Ausführungsform besteht aus einem Sedimentationszylinder 30, der eine Suspension 32 und ein festes Sediment 34 enthält. Der Zylinder 30 weist wenigstens einen Druckanschluß 36 auf (zwei sind gezeigt) der aus der Wand des Sedimentations zylinders 3 nach außen ragt. Der Druckanschluß 36 ist über eine l.eitung 40 und ei.fl nn- Ausventil 38 mit einem Druckwandler 42 verbunden, der über Leitungen 46 elektrisch mit einer Wheatstone'schen Brücke 44 verbunden ist. Vorzugsweise ist vor dem Druckanschluß eine Filtereinrichtung angeordnet, um sicherzustellen, daß zwar der hydrostatische Druck, jedoch keine festen Teilchen weitergeleitet werden. Zu diesem Zweck kann ein poröser Stein 48 verwendet werden.The one in the Pig. The second embodiment shown in FIGS. 2 and 3 consists of a sedimentation cylinder 30 which contains a suspension 32 and a solid sediment 34 contains. The cylinder 30 has at least one pressure connection 36 (two are shown) the cylinder 3 protrudes from the wall of the sedimentation to the outside. The pressure connection 36 is connected to a pressure transducer 42 via a line 40 and an outflow valve 38 connected, which is electrically connected to a Wheatstone bridge 44 via lines 46 connected is. A filter device is preferably arranged in front of the pressure connection, to ensure that although the hydrostatic pressure, but no solid particles to get redirected. A porous stone 48 can be used for this purpose.

Diese Ausführungsform arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die erste Ausführungsform, d.h. mit der Tatsache, daß die Druckänderung in einer bestimmten Tiefe direkt der Veränderung der Konzentration des Feststoffes in der Suspension oberhalb dieser Tiefe entspricht. Es ist möglich, nur einen Druckanschluß zu verwenden und den Druck an dieser Stelle relativ zum Druck an der Oberfläche (atmosphärischer Druck) zu messen. Für eine höhere Genauigkeit werden jedoch vorzugsweise zwei Druckanschlüsse vorgesehen, die relativ knapp übereinander angeordnet werden. Der Grund dafür ist der gleiche Grund, aus welchem der aufgehängte Körper der ersten Ausführungsform eine kleine vertikale Abmessung haben soll.This embodiment works on the same principle as the first Embodiment, i.e. with the fact that the pressure change in a certain Depth directly of the change in the concentration of the solid in the suspension corresponds to above this depth. It is possible to use only one pressure connection and the pressure at this point relative to the pressure on the surface (more atmospheric Pressure). However, two pressure connections are preferred for greater accuracy provided that relatively be arranged just above each other. Of the The reason for this is the same reason that the suspended body was the first Embodiment should have a small vertical dimension.

Le, die bestimmte Tiefe ist etwa die vertikale Mitte zwischen den zwei Druckanschlüssen (oder dem Druckanschluß und der Oberfläche), da diese Stelle die Lage des durchschnittlichen Druckes zwischen den Drücken der zwei Druckanschlüsse darstellt. Alle R's in der Gleichung III (weiter unten)sollten mit 2 dividiert werden, um die durchschnittliche relative Druckdifferenz zu ergeben, d.h. den Druck an der mittleren Stelle, da sich jedoch die 2'er in der Gleichung herauskürzen, kann diese verwendet werden, wie sie ist. In Praxis wird jedoch der Mitteldruck, d.h. der Druck in einer bestimmten Tiefe nur relativ bestimmt und dann berechnet.Le, the definite depth is about the vertical middle between the two pressure connections (or the pressure connection and the surface), as this point the position of the average pressure between the pressures of the two pressure ports represents. All R's in Equation III (below) should be divided by 2, to give the average relative pressure difference, i.e. the pressure at the middle digit, but since the 2's are canceled out in the equation, this used as it is. In practice, however, the medium pressure, i.e. the pressure at a certain depth only relatively determined and then calculated.

Die Druckdifferenz zwischen den zwei Stellen wird in einen elektrischen Widerstand umgeformt, der dann durch Ausgleichen einer Wheatstone'schen Brücke gemessen werden kann.The pressure difference between the two locations is converted into an electrical one Resistance is transformed, which is then measured by leveling a Wheatstone bridge can be.

Selbstverständlich sind auch die Gleichungen IIa und III bei der zweiten Ausführungsform anwendbar. Of course, equations IIa and III can also be used in the second embodiment.

wobei P den Prozentsatz des oberhalb von 1 verbleibenden e ststoffcs, Rg die Druckdifferenz zwischen den Druckanschlüssen oder dem Druckanschluß und der Oberfläche angibt, wenn keinerlei Feststoff suspendiert ist, Rg, die Druckdifferenz, wenn alle Teilchen suspendiert sind, d.h. wenn noch kein Teilchen unter die bestimmte Tiefe abgesunken ist - dies ereignet sich nur zum Zeitpunkt Null, und Rt die Druckdifferenz zu einer bestimmten Zeit darstellen.where P is the percentage of the substance remaining above 1, Rg is the pressure difference between the pressure connections or the pressure connection and the surface indicates, if no solid is suspended, Rg, the pressure difference, when all particles are suspended, i.e. when no particle is below the specified one Depth has sunk - this only occurs at time zero, and Rt is the pressure difference represent at a specific time.

Bei dieser zweiten Ausführungsform stellt, analog zur ersten Ausführungsform der Nenner von Gleichung III das Gewicht des Feststoffes in der Suspension zwischen den Meßpunkten (Druckanschlüssen) zum Zeitpunkt Null dar und der Zähler repräsentiert die Menge des Feststoffes zu einem bestimmten Zeitpunkt.In this second embodiment, analogous to the first embodiment the denominator of equation III is the weight of the solid in the suspension between the measuring points (pressure connections) at time zero and the counter represents the amount of solid at a given point in time.

Wie bei der ersten Ausführungsform ist es aus praktischen Gründen besser Rg - R100 zu berechnen, als diese Größe experimentell zu bestimmen, obwohl auch das letztere möglich ist. Da die Dichte der Flüssigkeit konstant bleibt und somit auch die Komponente des Flüssigkeitsdruckes konstant bleibt, ist es möglich, Rg - R100 zu berechnen, da man die anfängliche Dichte des Feststoffes in der Suspension kennt und die Entfernung zwischen den beiden Druckanschlüssen (oder dem Druckanschluß und der Oberfläche). Die Dichte kann aus Gleichung VI berechnet werden: wobei Y die Dichte des suspendierten Feststoffes zum Zeitpunkt Null , W8 das Gewicht des Feststoffes, der ursprünglich suspendiert wird, G5, Gw das spezifische Gewicht des Feststoffes bzw. der Flüssigkeit und V das Volumen der Suspension darstellen.As with the first embodiment, for practical reasons it is better to calculate Rg - R100 than to determine this quantity experimentally, although the latter is also possible. Since the density of the liquid remains constant and thus the component of the liquid pressure also remains constant, it is possible to calculate Rg - R100, since one knows the initial density of the solid in the suspension and the distance between the two pressure connections (or the pressure connection and the surface). The density can be calculated from Equation VI: where Y is the density of the suspended solid at time zero, W8 is the weight of the solid that is originally suspended, G5, Gw is the specific gravity of the solid or liquid and V is the volume of the suspension.

Ro wird durch einen Kontrollversuch bestimmt, wobei in der Flüssigkeit kein Feststoff suspendiert ist.Ro is determined by a control experiment, being in the liquid no solid is suspended.

Abgesehen vom unterschiedlichen Aufbau der zweiten Ausführungsform sind alle anderen Faktoren die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform, d.h. Temperatur, Dispergierungsverfahren und -mittel, Zeitintervalle und K-Werte(siehe Tabelle I). Die Analyse der Korngrößenverteilung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird in der gleichen Weise durchgeführt, wie mit der ersten Ausführungsform.Apart from the different structure of the second embodiment all other factors are the same as in the first embodiment, i. Temperature, dispersion method and means, time intervals and K values (see Table I). The analysis of the grain size distribution with the second embodiment the invention is carried out in the same manner as with the first embodiment.

Die Probe wird homogen in der Flüssigkeit suspendiert und Messungen des hydrostatischen Druckes in verschiedenen Zeitabständen aufgenommen. Wenn einmal die bestimmte Tiefe ausgerechnet ist und die Zeitintervalle und Druckdifferenzen bekannt sind, können diese Werte in die geeigneten Gleichungen eingesetzt werden, um die Korngrößenverteilung zu ergeben.The sample is homogeneously suspended in the liquid and measurements of the hydrostatic pressure recorded at different time intervals. If once the specific depth is calculated and the time intervals and pressure differences are known, these values can be inserted into the appropriate equations, to give the grain size distribution.

Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform ist sehr einfach und ermöglicht den Erhalt genauer Ergebnisse. Obwohl die für diese Ausführungsform erforderliche AusrUstung komplizierter und teurer ist als die der ersten Ausführungsform, sind diese Geräte doch in den meisten Laboratorien zu finden oder leicht zu besorgen. Eine für einen solchen Apparat benötigte Investition würde sich sehr schnell durch die Genauigkeit und die Geschwindigkeit der Analyse bezahlt machen.The operation of the second embodiment is very simple and enables accurate results to be obtained. Although the required for this embodiment Equipment is more complicated and expensive than that of the first embodiment these devices can be found in most laboratories or are easy to get hold of. An investment required for such an apparatus would pay for itself very quickly the accuracy and speed of the analysis pay off.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (10)

Verfahren zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Teilchenprobe Patentansprüche Verfahren zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Teilchenprobe, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Probe homogen in einer Flüssigkeit verteilt wird, um eine Suspension zu bilden und daß die Veränderung des hydrostatischen Druckes in einer bestimmten Tiefe der Suspension in Abhängigkeit der Zeit gemessen wird, wobei die Veränderung eine Funktion der Absinkgeschwindigkeit der Teilchen ist, die sich mit der Korngrößenverteilung ändert.Method for determining the particle size distribution of a particle sample Claims method for determining the particle size distribution of a particle sample, in that the sample is homogeneous in a liquid is distributed to form a suspension and that changing the hydrostatic Pressure measured at a certain depth of the suspension as a function of time where the change is a function of the rate of descent of the particles which changes with the grain size distribution. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Anderung des hydrostatischen Druckes durch die Anderung der Auftriebskraft gemessen wird, die auf einen in der Suspension aufgehängten Körper ausgeübt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the change in hydrostatic pressure by the change in buoyancy measured that is placed on a body suspended in the suspension is exercised. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Änderung des hydrostatischen Druckes in einer bestimmten Tiefe als Funktion der Anderung der hydrostatischen Druckdifferenz an zwei Stellen in der Suspension bestimmt wird, und die Stellen von einer bestimmten Tiefe einen vertikal gleichen, jedoch in entgegengesetzte Richtungen weisenden Abstand aufweisen und die hydrostatische Druckdifferenz mittels eines Druckumsetzers in einen elektrischen Widerstand verwandelt wird, dessen Größe durch Abgleichen des Widerstandes mit einer Wheatston'schen Brücke gemessen wird und der elektrische Widerstand eine Funktion der Absinkgeschwindigkeit der Teilchen ist, die sich mit der Korngrößenverteilung ändert.3. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the change in hydrostatic pressure at a certain depth as a function the change in the hydrostatic pressure difference at two points in the suspension is determined, and the places of a certain depth are vertically equal, however, the distance pointing in opposite directions and the hydrostatic Pressure difference converted into an electrical resistance by means of a pressure converter whose size is determined by comparing the resistance with a Wheatston bridge is measured and the electrical resistance is a function of the rate of descent is the particle that changes with the grain size distribution. 4. Apparat zur Bestimmung der Korngrößenverteilung einer Probe, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß er einen Behälter (14) zur Aufnahme einer Flüssigkeit und der Teilchenprobe aufweist, die miteinander eine anfänglich homogene Suspension (16) bilden, weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung der relativen Änderung des hydrostatischen Druckes in einer bestimmten Tiefe der Suspension, im Hinblick auf die verstrichene Zeit.4. Apparatus for determining the particle size distribution of a sample, thereby it is not noted that it has a container (14) for holding a liquid and the particle sample which together form an initially homogeneous suspension (16) also form a device for determining the relative change in the hydrostatic pressure at a certain depth of the suspension, with a view to the elapsed time. 5. Apparat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Änderung des hydrostatischen Druckes eine Balance- oder Skalenwaage (10) aufweist, weiterhin einen Körper (20), der in der Suspension (16) aufgehängt werden kann und der eine größere Dichte als die Suspension hat, weiterhin eine Einrichtung (22-28) zum freien Aufhängen des Körpers (20) von der Skalen- oder Balancewaage (10) und weiterhin eine Einrichtung zur Feststellung der verstrichenen Zeit.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t, that the device for determining the change in hydrostatic pressure is a Has balance or scale scales (10), furthermore a body (20) in the Suspension (16) can be hung and the a greater density than the suspension has further means (22-28) for free hanging of the body (20) from the scale or balance scale (10) and furthermore a device to determine the elapsed time. 6. Apparat nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Einrichtung zum Aufhängen des - Körpers aus einem ersten dünnen Verbindungsdraht (22) besteht, dessen eines Ende lösbar mit dem Wägearm oder der Schale einer Skalen- oder Balancewaage (10) verbunden ist und dessen anderes Ende mit einer langgestreckten Stange aus ferromagnetischem Metall verbunden ist, weiterhin einen zweiten Verbindungsdraht (24) mit zwei Enden, dessen eines Ende mit einem Magnet verbunden und dessen anderes Ende mit dem Körper (20) verbunden ist, wobei der Magnet an der Stange aus ferromagnetischem Metall mittels magnetischer Anziehung festgehalten wird und die Anziehungskraft groß genug ist, eine Relativverstellung des Magneten (28) und der Stange (26) zu verhindern, wenn das Gewicht des Körpers (20) die Aufhängeeinrichtung beaufschlagt, daß die Kraft andererseits jedoch klein genug ist, um eine Relativverstellung von Hand zu ermöglichen. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that it is e k e n n -z e i c h n e t that the device for hanging the body from a first thin connecting wire (22), one end of which is detachable with the weighing arm or the bowl of a scale or balance scale (10) is connected and the other end with an elongated one Rod made of ferromagnetic metal is connected, furthermore a second connecting wire (24) with two ends, one end connected to a magnet and the other end connected to a magnet End connected to the body (20), the magnet on the rod made of ferromagnetic Metal is held in place by means of magnetic attraction and the force of attraction is large enough to allow a relative adjustment of the magnet (28) and the rod (26) prevent when the weight of the body (20) acts on the suspension device, that the force on the other hand is small enough to allow a relative adjustment of Hand enable. 7. Apparat nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Körper (20) symmetrisch zu einer vertikalen Mittellinie ausgebildet ist, die kolinear mit der Aufhängeeinrichtung verläuft und sein unteres Ende eine konvexkonische Form besitzt.7. Apparatus according to claims 2 and 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the body (20) is symmetrical about a vertical center line which is colinear with the hanger and its lower end is a has a convex-conical shape. 8. Apparat nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Körper eine elliptische Form aufweist, wobei die größere Achse der Ellipse in einer horizontalen Ebene liegt.8. Apparatus according to claims 5 and 6, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the body is one has elliptical shape, wherein the major axis of the ellipse lies in a horizontal plane. 9. Apparat nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß er einen Sedimentationszylinder (30) mit wenigstens einem Druckanschluß (36) aufweist, der an der Seite des Zylinders angeordnet ist, weiterhin einen Druckdifferenz-Umsetzer (42), eine Einrichtung zur Ubertragung des hydrostatischen Druckes einer in dem Sedimentationszylinder (30) befindlichen Suspension (32) in Höhe des Druckanschlußes (36) zum Druckumsetzer (42) und gegebenenfalls eine ähnliche Einrichtung (40) zur Ubertragung des hydrostatischen Druckes eines weiteren Druckanschlusses und falls keine weiteren Druckanschlüsse verwendet werden eine Einrichtung zur Übertragung des atmosphärischen Druckes an der Oberfläche der Suspension (32) zum Druckumsetzer (42), weiterhin eine Wheatstone'sche Brücke (44), die mit dem Druckumsetzer (42) elektrisch verbunden ist und schließlich eine Einrichtung zur Feststellung der verstrichenen Zeit.9. Apparatus according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t, that it has a sedimentation cylinder (30) with at least one pressure connection (36) has, which is arranged on the side of the cylinder, further a pressure differential converter (42), a device for transmitting the hydrostatic pressure in the Sedimentation cylinder (30) located suspension (32) at the level of the pressure connection (36) to the pressure converter (42) and optionally a similar device (40) for Transmission of the hydrostatic pressure of a further pressure connection and if so no further pressure connections are used a device for transmission the atmospheric pressure on the surface of the suspension (32) to the pressure converter (42), furthermore a Wheatstone bridge (44), which is connected to the pressure converter (42) is electrically connected and finally a device for determining the elapsed Time. 10. Apparat nach Anspruch 9, dadurch g e ke n n -z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Ubermittlung des hydrostatischen Druckes aus einem flexiblen Schlauch besteht, der jeden Druckanschluß getrennt mit dem Druck-Umsetzer (42) verbindet, weiterhin einer für Flüssigkeiten durchlässigen Barriere (48), welche den hydrostatischen Druck von einer Seite auf die andere Seite überträgt und die zwischen der Suspension (32) im Zylinder (30) und dem Druck-Umsetzer (42) angeordnet ist, wobei gegebenenfalls für jeden Druckanschluß (36) eine solche Barriere (48) vorgesehen ist und weiterhin für jeden Druckanschluß (36) ein An- Ausventil (38), das zwischen der Suspension (32) im Zylinder (30) und dem Druck-Umsetzer (42) angeordnet ist.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that g e ke n n -z e i c h n e t, that the device for transmitting the hydrostatic pressure from a flexible There is a hose that connects each pressure connection separately to the pressure converter (42), a liquid-permeable barrier (48), which the hydrostatic Pressure transfers from one side to the other and that between the suspension (32) is arranged in the cylinder (30) and the pressure converter (42), where appropriate one for each pressure connection (36) Barrier (48) provided is and further for each pressure connection (36) an on-off valve (38), which between the suspension (32) is arranged in the cylinder (30) and the pressure converter (42).