SE455888B - Sett och apparat for analysering av luftinnehallet hos en vetska eller suspension medelst ultraljud - Google Patents
Sett och apparat for analysering av luftinnehallet hos en vetska eller suspension medelst ultraljudInfo
- Publication number
- SE455888B SE455888B SE8604209A SE8604209A SE455888B SE 455888 B SE455888 B SE 455888B SE 8604209 A SE8604209 A SE 8604209A SE 8604209 A SE8604209 A SE 8604209A SE 455888 B SE455888 B SE 455888B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- ultrasound
- receiver
- ultrasonic
- constant
- isc
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/032—Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
455 888 2
5
10
15
20
25
30
35
I
0
konstant, som är karakteristisk för olika substanser,
är intensiteten i startläget, a är en dämpnings-
och x är banlängden till mätpunkten (avståndet, som
ultraljudet färdas i vätskan). Dämpningen är linjär,
om den ritas med hjälp av semilogarítmíska koordi-
nater.
Uppfínningen grundar sig på mätning av den
dämpade intensiteten av ultraljud och på den spridda
intensiteten hos ultraljudet. Dämpningen av det
spridda ultraljudet kan återges av formeln (II).
I _ = I e-(b"'ß)xr
sc o
där Isc är den uppmätta spridningsintensiteten,
I0 är den intensitet som spridits av mätvolymen i
riktningen mot uppsamlingsanordningen för ultraljuds-
strålen, b är en konstant som representerar sprid-
ningsbidraget vid dämpningen av ultraljud, inne-
fattande mångfaldig spridning, och b är medeldämp-
konstanten hos spridningsinfallet på spridningsupp-
samlingsanordningen från olika riktningar. Förhållan-
det mellan överföringsdämpning och spridning är
-ax
ÉÉÉÉ = I°e_(b_F)x = Konst. e_(a_b+B)x (III)
I = I e '
sc o
Vi betecknar nu: Å = a - b + b.
Lutningen A i den linjära grafiska representa-
tionen av logaritmen av förhållandet mellan över-
Éföringsdämpning och spridning anger effekten av luft-
innehållet i vätskan som en funktion av avståndet x.
Från formeln (III) finner vi:
-Aöl
I
att = Konst- e
I
SC
(IV)
10
15
20
25
30
35
Ӂsa sas
är 61 luftínnehållet och A är en kalibrerings-
konstant, som är associerad med den geometri som har
valts, t ex uppsamlingsanordníngens inrättningar.
1 experiment som har utförts befanns logaritmen
av förhållandet mellan övertöringsdämpningen och
spridningen
Iatt
ISC
= Älg]
log
vara linjärt beroende av luftinnehållet hos många
olika vätskor och suspensioner. Lutningen A i den
linjära grafen är med andra ord en konstant, som är
speciell för varje kombination av material och dimen-
sionsgeometrí. När log (latt/Isc) har bestämts
fås luftinnehållet Ö
1
från bestämningen med konstanten A. När 51 är noll
genom delning av resultatet
fas ett konstant varde for log (latt/Isc),
oberoende av andra karakterístikor hos vätskan eller
suspensionen, innefattande partikelstorlek, tempera-
tur, viskositet, etc. Emellertid måste alltid log
6 ._. . v
(latt/Isc) 1 (Q) raknas bort fran vardet av
log (latt/Isc) Ul_
Vid konstanta förhållanden, väsentligen konstant
före divideríng med Å.
konsistensgrad och väsentligen konstant partíkelstor-
lek och/eller partikelfördelning gäller
log Ia = A6,+a (VI)
tt
där a = log lsc d v s konstant.
I detta fall är det inte nödvändigt att alls be-
stämma spridningsíntensíteten. f
Vid luftfria förhållanden gäller
Iatt -A
= e I or (V11)
SC
455 sas 4 4
10
15
20
25
30
35
-lingsanordningen, har placerats på avstånd från
att _ A (vnI)
Uppfinningen beskrivas utförligt i det följande
med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till
bifogade ritningar, på vilka:
Pig. 1 schematískt visar ett arrangemang
för mätning enligt uppfinningen,
Pig. 2 schematiskt visar ett annat arrange-
mang för mätning enligt uppfinningen,
Pig. 3 grafiskt visar resultat från ett
experiment med avseende på förhållandet mellan sprid-
ning och ultraljudsdämpning. och
Fig. 4-5 är en sidovy respektive en planvy av
ett utförande av apparaten enligt uppfinningen i för-
bindelse med en processlínje.
I provarrangemanget som visas i fig. 1 har en
ultraljudssändare l placerats för att sända ut en
ultraljudsstråle R3 till massauppslamningen A genom
funktionen hos uppsamlingsanordningen 8. Dämpningen
av ultraljudet, d v s det dämpade ultraljudet R,
mätes med mottagaren 2, d v s med en uppsamlingsan-
ordning 9. Dämpningen av ultraljudet blir enligt
formeln (I).
I fig. 1 visas också en spridningsmottagare för
ultraljud, d v s uppsamlíngsanordningen 3, vilken
mäter ultraljudets Rl dämpning lsc. Dämpningen
hos det spridda ultraljudet blir enligt formeln (II).
Spridningsmottagaren 3 för ultraljud, d v s uppsam-
ultraljudets rätlinjiga bana mellan sändaren 1, d v s
uppsamlingsanordningen 8, och mottagaren 2, d v s
uppsamlingsanordningen 9.
f!
10
15
20
25
30
35
S 455 888
I fig. 1 visas också beräkningsorganen, d v s en
béräkníngsenhet 4, till vilken ha letts de signaler
som avletts från ultraljudsmottagaren och från sprid-
ningsmottagaren 3 för ultraljud. Beräkningsenheten
har arrangerats för att beräkna förhållandet
latt/Isc enligt formeln (III) och formeln (IV)
och/eller logaritmen av detta förhållande.
I fig. 1 är avstánden till sändaroch mottag-
ningsanordningen 8 för ultraljud och till mottagar-
uppsamlingsanordningen 3, 9 för ultraljud från cent-
rum av massauppslamningen under mätning, A, väsent-
ligen lika (= x). Emellertid kan om så önskas dessa
avstånd väljas på ett optimalt sätt under betraktande
av karakteristikorna hos den substans som undersökes
och de mätförhållande som gäller. I det mätarrange-
' mang som visas i fig. 2 består ultraljudssändaren/-
ultraljudsmottagaren/mottagaren för spritt ultraljud
l, 2, 3 av en enskild enhet 10. Ultraljudssändaren
och mottagaruppsamlingsanordningen 8. 9 består av en
enhetlig upfisamlingsanordning 5. Apparaten innefattar
vidare en ultraljudsreflektor 6. som är placerad för
att reflektera det ultraljud som utsänts av sändar-/-
mottagaruppsamlingsanordningen 5 tillbaka till samma
uppsamlingsanordning.
Apparaten som visas i fig. 2 innefattar vidare
en spridningsmottagare 3 för ultraljud och en sprid-
ningsreflektor 7. Spridningsreflektorn 7 har place-
rats på ett avstånd (b) från ultraljudets rätlinjiga
bana mellan sändar-/mottagaruppsamlingsanordningen 5
för ultraljud och ultraljudsreflektorn 6 för att ref-
- lektera spritt ultraljud till spridningsmottagarupp-
samlingsanordningen 3 för att därefter ledas till
ultraljudssändaren/mottagaren 10. Signalerna som
avletts från ultraljudssändaren/mottagaren 10 har
dessutom letts till beräkningsenheten 4 för bestäm-
455 888 e
10
15
20
25
30
35
ning av förhållandet latt/Isc eller logaritmen
log (Iatt/Isc) enligt formel (III), (IV) och/-
eller formel (V).
I fig. 3 visas grafiskt förhållandet mellan
ultraljudsspridning och direkt dämpning som en funk-
tion av luftinnehållet för furucellulosa, varvid kon-
sistensgraden hos massauppslamningen är 0,9%. Experi-
mentsförhàllandena var enligt vad som framgår av fig.
2. Luftinnehâllet hos massauppslamningen mättes med
en mätapparat för luftinnehåll som fungerar enligt
kompressionsprincipen. I fig. 3 har på den vertikala
axeln ritats nivån av förhållandet i decibel och på
den horisontala axeln ritats luftinnehållet i pro-
cent. Enligt experimentresultaten är förhållandet
mellan ultraljudsspridningen och -dämpningen väsent-
ligen linjärt beroende av luftinnehållet i massaupp-
slamningen.
I fig. 4-5 visas en mätcell ll, som är gjord av
plast, t ex plexiglas, och som är ansluten till en
processledning 12 via rörledningen 13 för ledning av
massauppslamningen från processledningen till cellen.
Massauppslamning ledes från cellen via utloppet 14.
En ultraljudssändare l har spänts fast på cellen ll
och en ultraljudsmottagare 2 har spänts fast pà
cellens ll motsatta sida. Vidare har en spridnings-
mottagare 3 för ultraljud spänts fast på cellen ll, d
_ v s mottagaren 3 har placerats på avstånd från ultra-
ljudets rätlinjiga bana mellan sändaren och mottaga-
ren.
Apparaten enligt fig. 4-5 användes enligt vad
'som visats och beskrivits ovan. Vid konstanta för-
hållanden, d v s konstant konsistensgrad och konstant
partikelstorlek eller partikelstorlek är emellertid
låg Isc konstant och spridningsmottagaren för
ultraljud erfordras ej.
M
10
15
20
25
30
35
455 888
Sättet är användbart för bestämning av luftinne-
'håll mellan 0 och 5%, och företrädesvis mellan O och
l,5%, t ex i massauppslarnning som innehåller från O
till 2%, företrädesvis från O till l,5% massa.
Claims (6)
1. Sätt för analysering av luftinnehållet öl är en vätska eller suspension, varvid ultraljud hos ultra- att ljudet mätes, k ä n n e t e c k n a t av att luft- ledes in i vätskan och dämpningen I innehållet öl hos vätskan bestämmes genom bestäm- ning av funktionen Iatt = A51 ISC log där latt är den uppmätta, dämpade intensiteten, Isc är den uppmätta spridningsintensiteten och Åßär en lutningskonstant.
2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av att vid sättet bestämmes funktionen log Iatt = A51 + a, (IX) där a = log Iso, vilket är en konstant, under kon- stanta förhållanden med i huvudsak konstant koncen- tration och vid i huvudsak konstant partikelstorlek.
3. Apparat för analysering av luftinnehållet 61 hos en vätska eller suspension, varvid apparaten innefattar en ultraljudssändare (l) och en ultra- ljudsmottagare (2) för uppmätning av det dämpade ultraljudets intensitet I en spridníngsmottaga- att' re (3) för ultraljud, som är placerad för att mäta det spridda ultraljudets intensitet Isc, och beräk- ningsorgan (4), k ä n n e t e c k n a d av att be- räkningsorganet (4) är anordnat för bestämning av funktionen f I tt = 1 lQg Ia ÅÖl * sc
4. Apparat enligt krav 3, k ä n n e t e c k - If. n a d av att spridningsmottagaren (3) för ultraljud 10 15 20 25 _so 35 455 888 _..¶ _ . __... -ï-vr zfl' . har placerats på ett avstånd (a) från ultraljudets rätlinjiga bana mellan ultraljudssändaren (l) och mottagaren (2).
5. Apparat enligt krav 3 eller 4,_k ä n n e - t e c k n a d av att apparaten innefattar en reflek- tor (6), som är placerad för att reflektera det ultraljud som avgivits från sändare/mottagaruppsam- lingslingsenhet tillbaka till samma uppsamlingsenhet.
6. Apparat enligt något av krav 3-5, k ä n - n e t e c k n a d av att apparaten innefattar en spridningsreflektor (7), som är placerad på ett av- stånd (b) från ultraljudets rätlinjiga bana mellan ultraljudssändaren (l) och -mottagaren (2) för att reflektera spritt ultraljud till spridningsmottagaren (3)-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI851380A FI82776C (sv) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | Förfarande och anläggning för analysering av massa |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8604209D0 SE8604209D0 (sv) | 1986-10-03 |
SE8604209L SE8604209L (sv) | 1988-04-04 |
SE455888B true SE455888B (sv) | 1988-08-15 |
Family
ID=8520638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8604209A SE455888B (sv) | 1985-04-04 | 1986-10-03 | Sett och apparat for analysering av luftinnehallet hos en vetska eller suspension medelst ultraljud |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4911013A (sv) |
DE (1) | DE3633739C2 (sv) |
FI (1) | FI82776C (sv) |
SE (1) | SE455888B (sv) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2104894A1 (en) * | 1992-11-19 | 1994-05-20 | Robert P. Kraus, Jr. | Entrained air measurement apparatus and method |
US5843035A (en) * | 1996-04-10 | 1998-12-01 | Baxter International Inc. | Air detector for intravenous infusion system |
DE19740018C1 (de) * | 1997-09-11 | 1999-05-06 | Muetek Analytic Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Streicheinrichtung |
US6460402B1 (en) * | 1999-02-04 | 2002-10-08 | Bechtel Bwtx Idaho, Llc | Ultrasonic fluid quality sensor system |
DE10132533B4 (de) * | 2001-07-09 | 2004-07-29 | Nimtz, G., Prof. Dr. | Vorrichtung zur Dichtemessung |
WO2004061426A1 (de) * | 2003-01-07 | 2004-07-22 | Nimtz Guenter | Verfahren und vorrichtung zur dichtemessung |
US7140239B2 (en) * | 2003-03-18 | 2006-11-28 | Battelle Memorial Institute | System and technique for ultrasonic characterization of settling suspensions |
US7739911B2 (en) * | 2006-09-15 | 2010-06-22 | Battelle Memorial Institute | Ultrasonic characterization of solid liquid suspensions |
CN102507404B (zh) * | 2011-11-28 | 2014-06-04 | 南京理工大学 | 一种气固两相流固相浓度在线测量***及测量方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2966056A (en) * | 1956-01-20 | 1960-12-27 | Curtiss Wright Corp | Ultrasonic testing device |
US3553636A (en) * | 1969-01-27 | 1971-01-05 | Bindicator Co | Noncontact ultrasonic interface viscosity and percent solid detecting device |
GB1482350A (en) * | 1973-09-17 | 1977-08-10 | Atomic Energy Authority Uk | Ultra sonic testing |
CH610111A5 (sv) * | 1977-01-13 | 1979-03-30 | Contraves Ag | |
US4412451A (en) * | 1980-05-21 | 1983-11-01 | Outokumpu Oy | Method and apparatus for the determination of the average particle size in a slurry |
US4527420A (en) * | 1982-06-11 | 1985-07-09 | Micro Pure Systems, Inc. | Ultrasonic particulate sensing |
US4542644A (en) * | 1983-09-26 | 1985-09-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Void/particulate detector |
GB8430701D0 (en) * | 1984-12-05 | 1985-01-16 | Atomic Energy Authority Uk | Pipeline inspection |
-
1985
- 1985-04-04 FI FI851380A patent/FI82776C/sv not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-10-03 SE SE8604209A patent/SE455888B/sv not_active IP Right Cessation
- 1986-10-03 DE DE3633739A patent/DE3633739C2/de not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-12-28 US US07/290,869 patent/US4911013A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI851380L (fi) | 1986-10-05 |
FI82776B (fi) | 1990-12-31 |
SE8604209D0 (sv) | 1986-10-03 |
FI851380A0 (fi) | 1985-04-04 |
DE3633739A1 (de) | 1988-04-14 |
DE3633739C2 (de) | 1995-07-27 |
FI82776C (sv) | 1991-04-10 |
US4911013A (en) | 1990-03-27 |
SE8604209L (sv) | 1988-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2258329C (en) | Method and apparatus for determining the viscosity of a fluid in a container | |
US7140239B2 (en) | System and technique for ultrasonic characterization of settling suspensions | |
SE455888B (sv) | Sett och apparat for analysering av luftinnehallet hos en vetska eller suspension medelst ultraljud | |
EP1837642A3 (en) | Fiber optic apparatus and use thereof in combinatorial material science | |
US20080148820A1 (en) | Method and apparatus for estimating solids concentration in slurries | |
Allard et al. | Free field surface impedance measurements of sound-absorbing materials with surface coatings | |
US20070293759A1 (en) | Doppler Flow Measurement Apparatus | |
Layman et al. | The interaction of ultrasound with particulate composites | |
WO2002077635A2 (en) | Method for determining relative amounts of constituents in a multiphase flow | |
GB2358703A (en) | An optical system for determining particle size distribution | |
Dukhin et al. | Ultrasonic characterization of proteins and blood cells | |
US11808737B2 (en) | Ultrasonic system and method for non-intrusive detection and measurement of impurities in multiphase flows | |
Bérengier et al. | A state-of-the-art of in situ measurement of the sound absorption coefficient of road pavements | |
CN113504155A (zh) | 一种超声波检测水中颗粒润湿性的设备及方法 | |
CA1297186C (en) | Procedure and apparatus for analysing pulp slurry | |
Brusewitz et al. | Technical notes: sound level measurements of flowing grain | |
Machado et al. | Feasibility of automatic detection of knots in maritime pine timber by acousto-ultrasonic scanning | |
Schmitt et al. | Optical versus acoustic turbidity in heavy loaded flows | |
Divףs et al. | Defect detection in timber by stress wave time and amplitude | |
Kovryga et al. | Machine strength and stiffness prediction with focus on different acoustic measurement methods | |
Rindel | Odeon and the scattering coefficient | |
JPS6391553A (ja) | 液体又は懸濁液の空気分の分析方法及び分析装置 | |
Romanova et al. | In-situ acoustic absorption of a living green wall | |
Czapla et al. | Analysis of factors influencing the measurement result of the reverberant sound absorption coefficient under laboratory conditions | |
Visintainer et al. | Testing and Instrumentation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 8604209-0 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |