Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan måles sandpartikelstørrelse

Sand består af lokale sten eller mineraler, der spænder i partikelstørrelse fra .05 mm til 2 mm i diameter. Mindre partikler er mærket som silt. Partikelmåling er afgørende for sikker drift af undervandsrør (såsom olie og gas) og maskiner. Der beskrives tre metoder her: Brug af pipetter ved brug af hydrometre og brug af automatiske skærme af industrielle rør. En fjerde metode (som endnu ikke eksisterer) undersøges af det amerikanske militær for at give hurtigere detektorer i fly og helikoptermotorer til at håndtere ørkenbetingelser, hvor overskydende sand og støv er en hyppig årsag til missionsfejl. > Tør sand /ler /silt i mikrobølgeovn i 20 minutter. Dette er pipettemetoden. Brug en mørtel og pistil til at bryde prøven og passere resterne gennem en 2 mm sigte. Kombiner prøven med 30% destilleret vand, kog og tilsæt Calgon (natriumhexametaphosphat), som hjælper i adskillelse. Ryst og lad sidde i seks timer. Vask ler og silt gennem en 62,5 mm sigte. Alt, der er tilbage, vil være sand. Det kan nu tørres og vejes. De forskellige størrelser af sandpartikler kan adskilles ved at sætte dem gennem en række forskellige sieves.

Brug en maltblander til at blande omhyggeligt vejede sand- og siltprøver med Calgon. Dette er hydrometermetoden. Hæld opløsningen i en sedimenteringscylinder. Efter 40 sekunder vil sandet være på bunden, og de lette partikler suspenderes ovenfor (dette er Stokes-loven, som forudsiger, hvor hurtigt partiklerne falder ud af suspensionen i henhold til deres størrelse og vægt sammenlignet med viskositeten af ​​væsken). Hydrometeret kan måle væsketætheden til enhver tid i cylinderen. Efter to timer skal du læse for procenten af ​​silt og trække den ud af den oprindelige prøve (efter vægt). Dette vil give procentandelen af ​​sand.

Sæt en akustisk sandmonitor på ydersiden af ​​enhver type (undervands- eller jord) rør. Dette er metoden til måling af sandpartikelstørrelse, som i øjeblikket anvendes af olie- og gasvirksomheder. Lyden af ​​sandet, der rammer rørvæggen, fortæller skærmen hvilken type sand og hastigheden i gram pr. Sekund. Skærmen har en alarm, der kan kalibreres til den tilladte sandfrekvens, så røret kan lukkes, inden der opstår skade. Ultralydskærme kan lignes på samme måde.